El corazón del motor diesel es su sistema de inyección, el diesel debe ser inyectado y pulverizado en el punto muerto superior (luego veremos que no es exactamente así pero de momento en la teoría es así) ya que la combustión del diesel es espontánea sin necesidad de chispa.
INYECCIÓN INDIRECTA
En los primeros motores diesel la presión que se lograba era mucho mas baja que la actual, eso hacía que no se pudiera lograr una pulverización buena y por ello se recurrió a las precámaras, llamandose motores de combustión indirecta. Una bomba de diesel que gira en una posición determinada con respecto al motor manda presión en el momento justo a unos inyectores mecánicos, estos inyectores cuando pasa la presión del diesel de un valor abren inyectando el diesel.
Se puede ver que en la precámara se logra un turbulencia que ayuda a que el diesel se distribuya mejor, la inyección se inicia en la precámara pero por la corriente generada llega al pistón para realizar la combustión completa y la expansión. Esto, en su dia permitia reducir el ruido, vibraciones y alcanzar mayores revoluciones al acelerar la combustión, con esto se empezó a montar en vehículos, pero es en su día ahora mismo no tiene esas ventajas.
La razón de esto es que combustible no se quema instantaneamente, cuanto mayor concentración de oxigeno, mayor presión, mayor temperatura y mejor pulverización mas rápida es la combustión pero tarda un tiempo en hacer la combustión, el diesel se va quemando poco a poco hasta lograr la combustión completa. Es por esto que la combustión se inicia antes del PMS para conseguir que la explosión mas fuerte se produzca justo pasado el PMS, pero si tenemos un tiempo de combustión muy grande tenemos que iniciarla muy pronto y eso obliga a que parte de la combustión se haga antes del PMS provocando el ruido característco del diesel. Esto fue lo que se mejoró con las precámaras.
Otro efecto de este tiempo que tarda la combustión hace que desde que a bajas rpm y en frio haga falta inyectar antes porque el tiempo de retardo es mayor, y a altas rpm al ir el motor mas rápido hace falta inyectar antes el diesel. Para esto todos los motores diesel rápidos tienen un dispositivo que hace variar el momento de inyección ajustandose a cada situación.
Otra característica de estos motores es que al tener una pulverización pobre hace necesario el uso de calentadores para arrancar en frio a cualquier temperatura.
Otra evolución de este sistema fue el TCI que llamaron algunos, son los mismos motores pero con gestión electronica tenian sensores en el cigüeñal y en un inyector de forma que compara cuando se produce la inyección y lo que tiene programado el segun cada situación para ajustarlo, es una mejora importante.
INYECCIÓN DIRECTA BOMBA ROTATIVA
La siguiente generación fue la inyección directa con bomba de inyección, se consiguieron mayores presiones y se podía pulverizar mejor e inyectar directamente en el cilindro, esto aumenta el rendimiento ya que no se pierde calor hacia las paredes de la precamara, siendo la camara de combustión mas reducida, lograndose menor contaminación y menor expulsión de partículas por el tubo de escape, y para mi es el sistema ideal en el momento por fiabilidad y rendimiento. Los inyectores siguieron siendo mecánicos abriendo a mas presión. Los calentadores son menos necesarios al lograrse mejor pulverización.
BOMBA-INYECTOR
La mejora en el sistema de inyección siempre era conseguir mas presión, de ahí surgio el inyector bomba, en el mismo inyector se produce la presión, una leva acciona el inyector dando presión. Pero el cambio fue importante.
El inyector bomba necesita que una bomba de baja presión le lleve el diesel a una presión determinada, al accionarlo mediante el arbol de levas algunos casos termino con el desgaste de los arboles de levas, y lo mas importante para mi se elimino la necesidad de una bomba inyectora, ahora la electronica se lleva en el inyector siendo este el que mide y regula el cauda, aqui ya si se puede considerar la inyección electronica. La bomba ya no iba en la distribución como en el caso anterior y los inyectores abría y cerraban independientemente de la presión, esto otorga mucha mas libertad en reprogamaciones. En estos motores hay una normativa de aceite propia para que el cableado de los inyectores que va en la culata no se dañe por el aceite.
COMMON RAIL
Y el último que se ha impuesto y tecnicamente es el mejor sistema, aunque luego veremos los pros y contras. Common rail es un sistema totalmente independiente del motor, no va calado con ninguna parte del motor, el motor mueve una leva que produce una presión constante en el motor llevando ese diesel a una rampa, llamada rampa común, desde esa rampa se lleva cada inyector tiene una toma, y son los inyectores los que abren y cierran cuando quieren independientemente de la presión, hay gasoil a presión en todo momento. Las reprogramaciones aquí dejan muchisima libertan, haciendo el loco se pueden subir muchos cv. Las presiones que se llegan son mas elevadas, y se pueden porducir preinyecciones (en el anterior tambien pero en este con mayor facilidad). Cambiando totalmente la respuesta y permitiendo obtener mayores rendimientos.
El control de cuando inyectar lo hace a traves de sensores, uno en el arbol de levas y otro en el cigüeñal son los que utiliza la centralita para saber cuando está inyectando.
Como se puede ver antes de llegar arriba al PMS se hace una pequeña inyección para calentar el cilindro para la explosión principal, y despues hacer la principal, despues de la principal se pueden hacer postinyecciones.
En el futuro se habla de combinar un common rail y los inyectores inyector bomba para conseguir mayor presión.
Motores de cada tipo:
Indirecta los TD y los D
Directa TDI 90/100/110 SDI y los motores de esos años
Bomba inyector solo lo sacaron VAG los motorse 1.9 tdi de 130 y Land Rover en el TD5
Common Rail los tdi CR JTD TDCI....
Contaminación y sistemas de inyección. Las normativas anticontaminación han ido de la mano de los sistemas de inyección y yo diría que la principal razón de esto.
Cuanto mayor presión mejor pulverización y mejor combustión, pero tambien permite reducir la relación de compresión del motor (en uno de inyección indirecta una relación de compresion de menos de 18 no arrancaba, ahora estamos en 16 o menos) al reducir la relación de compresión se reduce la contaminación pero tambien se perjudica bastante el rendimiento. Y es la razón por la que se ha impuesto el common rail, es obligatoria para cumplir las normativas.
Fiabilidad: para mi es el tema mas importante, raramente fallaba un td del sistema de inyección, cuando se trabaja a presiones bajas los conductos para pasar el mismo diesel deben ser mas grandes, la erosión que provoca sobre el sistema el diesel es menor que a alta presión y los inyectores eran mecánicos.
Cuanto mas se eleve la presión tendremos conductos mas pequeños hasta el punto de que si dejas un inyector common rail al aire y seca el diesel que lleva dentro se habrá atascado, algo que es impensable en un td, la suciedad perjudica mucho a los common rail, y se hace necesario mejor mantenimiento y tener cuidado de que diesel se echa.
La erosión que provoca la presión es mucho mayor, de ahí que encontrar una gota de agua, echar algun aditivo que no lubrique correctamente puede terminar en avería, y una averia si genera virutas pueden romper el filtro y acabar con todos el sistema de inyección destrozado, sobretodo en el caso de la bomba que no tiene que pasar por el filtro.
La electronica y componentes electricos no se llevan muy bien con la temperatura, hay mucho inyectores en los que le falla su sistema electrico o electrónico debido en parte a la temperatura, y al llevar la electrónica en el propio inyector pasamos de valer un inyector en desguace 30-50 a valer 200 euros de segunda y no ser recomendable comprarlo de segunda porque pueden no haber tenido cuidado con la suciedad o que la electrónica esté mal igual que el tuyo, piezas que se averian compradas de segundas es una autentica lotería.
Y otra parte muy importante la dificultad de revisar un coche averiado, en determinados usos, viajes lejos a países no desarrollados, si un dia no te arranca un td ó tdi, la comprobación es muy sencilla abres el latiguillo de un inyector y miras si hay presión, y localizas el problema, en un common rail un mal contacto, un sensor, hace que no arranque sin poder hacer nada hasta pasar maquina de diagnosis.
Este tema creo que es importante a la hora de hacer caso a las recomendaciones de quitar los coches de mas de 10 años, no es el gasto de comprarlo, los coches nuevos requieren mejor mantenimiento y son menos robustos, y para determinados usos puede que no merezca la pena. A cambio pues menor contaminación y los td pues peor rendimiento, no tanto los tdi, la reducción de la relación de compresión compensa la mejora del sistema de inyección.
Espero que al menos al que no sepa nada le guie.
No hay comentarios:
Publicar un comentario