:: Home ::

GESTIÓN ELECTRÓNICA DIESEL (Funcionamiento)


indice curso

 

En este capitulo vamos a estudiar cada uno de los elementos que intervienen en un motor con gestión electrónica Diesel con bomba de inyección rotativa..



Regulación del caudal de inyección de combustible

La cantidad de combustible a inyectar en los cilindros es determinada en todo momento por la unidad de control (EDC), para ello utiliza la información que recibe de los distintos sensores y envía ordenes en forma de señales eléctricas a la bomba de inyección (bomba electrónica) en concreto al servomotor que mueve mediante un perno excéntrico la corredera de regulación. No existe unión entre el pedal del acelerador y la bomba de inyección.
Si hay una exceso de humos negros en el escape, la cantidad de inyección es limitada en función de una curva característica que tiene memorizada la unidad de control para reducir las emisiones contaminantes.

De la información que recibe de los distintos sensores la unidad de control, toma como prioritarios para el calculo de la cantidad de combustible a inyectar en los cilindros del motor a los que recibe de:

Como informaciones secundarias las recibe:

 

Factores de influencia priortaria a la hora de regular el caudal de combustible a inyectar

Sensor pedal del acelerador
Los motores diesel con gestión electrónica no llevan cable o articulación que una el pedal del acelerador con la bomba de inyección. En su lugar la bomba recibe información sobre la posición del pedal del acelerador a través de la ECU que interpreta la señal eléctrica que recibe del potenciómetro que se mueve empujado por el pedal del acelerador.
El potenciómetro recibe tensión de la ECU, siendo la tensión de salida una señal que varia con la posición del potenciómetro y, por lo tanto, con la posición del acelerador.

El sensor de posición lleva un muelle helicoidal que actúa como recuperador de la posición inicial del pedal del acelerador. Este sensor en concreto tiene un ángulo de movilidad de 90 grados aproximadamente.
Microinterruptor de ralentí: El sensor de posición  del acelerador además de un potenciómetro lleva un microinterruptor de ralentí que cierra y pone a tierra una conexión, cuando se deja de pisar el pedal del acelerador.
Contacto a marcha inferior: Si el vehículo tiene transmisión de marchas automática, el sensor de posición del pedal del acelerador tiene un contacto a marcha inferior que cierra y pone a tierra un circuito cuando se presiona totalmente el acelerador.

Función de sustitución
Si ocurre un fallo en este sensor el motor disminuye la velocidad para que el conductor pueda llegar hasta el taller mas cercano a comprobar la avería.

 

Sensor de temperatura del motor y del combustible
Para hacer un calculo preciso de la cantidad de combustible a inyectar la unidad de control también tiene en cuenta la temperatura del motor y la temperatura del combustible a inyectar. La temperatura del combustible es determinado por un sensor incluido en el interior de la bomba de inyección y la temperatura del motor es determinado por un sensor instalado en el conducto del liquido refrigerante, cerca de la culata y sirve para informar a la ECU de la temperatura interna del motor.

Estos sensores llevan una resistencia sensible a la temperatura con un coeficiente negativo de temperatura (NTC).

La información que recibe la unidad de control de estos sensores le sirve para modificar o activar:

Función de sustitución
Si una de estas señales se pierde o ambas, la temperatura del motor y la del combustible son sustituidas por unos valores de repuesto memorizados por la unidad de control.

 

Sensor de nº rpm y punto muerto superior PMS
El numero de rpm que gira el motor es uno de los principales factores que la unidad de control tiene en cuenta a la hora de calcular la cantidad de combustible a inyectar.

Función de sustitución
Si el sensor de rpm manda una señal errónea o se corta, la unidad de control activa un programa de emergencia. La señal del sensor de aguja del inyector se toma como referencia para este propósito.
La cantidad de combustible a inyectar es reducida, el comienzo de la inyección también es modificada retrasandola y el control de la presión de carga del turbo
se modifica para que de menos potencia durante la operación de emergencia.
Si falla la señal de sustitución de la velocidad de giro del motor (sensor de aguja del inyector) el motor se para.

 

 


Caudalimetro
La masa de aire que entra a los cilindros es determinada por el caudalímetro. El mapa de humos registrado en la unidad de control limita la cantidad de combustible a inyectar si la entrada de aire es demasiado baja para una combustión completa del combustible inyectado que provocaría un exceso de humos.

Función de sustitución
Si la señal del caudalimetro falla la unidad de control activa el programa de emergencia.


Sensor de posición del regulador de caudal de inyección
El sensor de posición es un transductor inductivo sin contactos, conocido como HDK o anillo semidiferencial. Esta constituido por una bobina circundada por un núcleo de hierro móvil, que se encuentra unido al eje del servomotor. Para determinar que posición ocupa el regulador de caudal de la bomba de inyección por la unidad de control y por tanto saber la cantidad de combustible inyectado por los inyectores. El sensor de posición esta conectado físicamente a la leva excéntrica que mueve la corredera de regulación (bomba de inyección). La señal de posición de la excéntrica es recibida por la unidad de control.

Función de sustitución
Si esta señal falla el funcionamiento del motor es interrumpido por razones de seguridad.

 

Cartografía de inyección (Mapa de humos)
La cantidad de combustible a inyectar es determinado teniendo en cuenta también la cartografía de inyección que esta memorizada en la unidad de control y que intenta en todo momento evitar la emisión de contaminantes (humo negro).
Si el volumen de aire aspirado es demasiado bajo la cantidad de combustible inyectado es limitado a un valor que no provoque humos negros.


 

Factores de influencia secundaria a la hora de regular el caudal de combustible a inyectar

Contacto del pedal del embrague
Para suprimir los tirones en el automóvil se puede intervenir en la cantidad de combustible a inyectar. Para ello la unidad de control debe saber cuando se actúa sobre el pedal del embargue. Cuando el embrague es acoplado o embragado la cantidad de inyección es brevemente reducida.


Contacto del pedal de freno y contacto de freno
La posición del pedal del freno es determinada por un contacto y ademas tenemos otro contacto que actúa por razones de seguridad (sistema redundante). La unidad de control registra este factor. En suma, los dos contactos usan esas señales para comprobar también la señal que manda el sensor del acelerador (no puede estar pisado el freno y el acelerador a la vez).
Esto previene que el freno sea activado.
Función de sustitución
Si uno de los dos contactos falla o si los contactos no están en la misma posición la unidad de control activa el programa de emergencia que interviene en la cantidad de combustible a inyectar.


El dispositivo de regulación del caudal de combustible a inyectar se encuentra dentro de la bomba de inyección y actuara siguiendo las ordenes que le manda la unidad de control, El funcionamiento de este dispositivo lo veremos en el siguiente capitulo.


 

Control del comienzo de la inyección.

El punto de comienzo de la inyección de combustible influye sobre varias características del motor como es: la respuesta al arranque, los ruidos, el consumo de combustible y finalmente en las emisiones del escape. La función del dispositivo de control del comienzo de la inyección es determinar el punto exacto de giro del motor en el que hay que inyectar el combustible.
La unidad de control EDC calcula el comienzo de la inyección dependiendo de factores influyentes que veremos mas adelante y actúa sobre la electroválvula de avance a la inyección situada en la bomba inyectora. La elevada exactitud del comienzo de inyección se garantiza mediante un circuito regulador. Para ello un detector de alzada de aguja, capta el comienzo de inyección exacto en el inyector y lo compara con el inicio de inyección programado. Una desviación tiene como consecuencia una modificación de la relación de impulsos de control de la electroválvula del variador de avance La relación de impulsos eléctricos se modifica hasta que la desviación de la regulación tenga un valor cero.

 

Factores influyentes

Cartografía de comienzo a la inyección
La unidad de control tiene memorizado un mapa de comienzo de la inyección. Este mapa toma como referencia principal el nº de rpm del motor y la cantidad de combustible inyectado. Como parámetro corrector se utiliza la temperatura del motor que actúa también sobre el comienzo de la inyección. La cartografía se ha determinado empíricamente y representa un optimo compromiso entre el buen funcionamiento del motor y el control de las emisiones.

Volumen de combustible calculado
El punto de comienzo de la inyección debe ser adelantado cuando aumenta la cantidad de combustible inyectado y la velocidad del motor por que el ciclo de inyección se hace mas largo.
El valor teórico usado para el comienzo de la inyección depende de la cartografía de avance al comienzo de la inyección.

El sensor de nº rpm del motor y del punto muerto superior (PMS)
El sensor de nº rpm en conjunto con una rueda fónica fijada en el cigüeñal suministra la señal a la unidad de control que indica cuando esta el motor en el PMS para cada cilindro.

Función de sustitución
Si el sensor de nº rpm da fallos se activa el programa de emergencia y sustituye la señal defectuosa por la señal del sensor de alzada de aguja del inyector.
En modo de emergencia, el comienzo de la inyección es controlado en circuito abierto (opuesto al control del circuito cerrado), la cantidad de inyección de combustible es reducida y la presión de carga del turbo es cortado.
Si la señal de sustitución del nº de rpm del motor también falla, se para el motor.

 

Sensor de temperatura del motor
Es el mismo sensor que el utilizado para calcular el cantidad de combustible a inyectar. Para compensar el retardo de la combustión del fuel cuando el motor esta frió, el punto de comienzo de la inyección debe ser adelantado.
La señal de la temperatura corrige el valor de comienzo de la inyección que esta memorizado en la cartografía de la unidad de control.

Función de sustitución
Si falla el sensor de temperatura no se corrige el comienzo de la inyección en función de la temperatura

 

Sensor de alzada de aguja
Este sensor o detector esta situado en el interior de uno de los inyectores y transmite una señal eléctrica  a la unidad de control cuando se produce la inyección de combustible por parte de este inyector. De la señal que manda este sensor la unidad de control sabe en todo momento el punto de comienzo de inyección real del motor y lo compara con la señal que le manda el sensor de rpm y PMS que le proporciona el valor de referencia, con estos dos valores mas el valor teórico de la cartografía de comienzo de inyección que tiene memorizada, la unidad de control determinara
si hay una desviación entre el valor real y el teórico y lo corregirá actuando sobre la electroválvula de control de comienzo de inyección situada en la bomba inyectora.

El sensor o detector de elevación de la aguja consta de una bobina magnética enrollada alrededor de un núcleo magnético. La bobina esta alimentada por una tensión de corriente continua, regulada de modo que la corriente permanece constante, con independencia de las variaciones de temperatura. Cuando comienza la inyección el núcleo magnético (conectado a la aguja) se mueve hacia arriba perturbando el campo magnético. Esto produce una variación de tensión en la alimentación. La ECU determina cuando comienza la inyección en ese inyector registrando dicha variación de tensión.

Función de sustitución
Si la señal se pierde se activa el programa de emergencia

El dispositivo de avance a la inyección se encuentra dentro de la bomba de inyección y funcionara siguiendo las ordenes que le envía la unidad de control. El funcionamiento de este dispositivo lo veremos en el próximo capitulo.


 

© 2014 Aficionados a la Mecánica. Pagina creada por Dani meganeboy.