Bomba de Alta Presion

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    15-Feb-2015

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<p>INACAP CONCEPCIN-TALCAHUANO</p> <p>Bomba de alta presin EDC15C2 Y EDC16C34Carreras: Tcnico Nivel Superior en Mecnica Automotriz, Tcnico Nivel Superior en Sistemas Electrnicos Ingeniero en Maquinarias y Vehculos Automotrices</p> <p>Profesor: Pablo Monsalves Conejeros Material recopilado de Manuales Citroen</p> <p>Talcahuano, Octubre de 2007</p> <p>2 Citroen</p> <p>Introduccin Gracias a los avances en la electrnica, hoy en da, podemos contar con motores Diesel que utilizan sistemas de inyeccin con rpidas respuestas, adaptables a todas las condiciones de trabajo de los motores Diesel, aumentando la potencia del motor hasta en un 30% en comparacin con su homologo de inyeccin convencional, mejorando enormemente el consumo del motor, ya que al existir inyecciones controladas de manera electrnica podemos conseguir no solo un tipo de inyeccin, sino que hasta tres tipos de inyecciones que ayudan a conseguir una combustin ms favorable, reducir el ruido caracterstico del motor, bajar enormemente las emisiones de gases que sin duda es la gran preocupacin que hoy deben tener los fabricantes de motores Diesel. PRINCIPIO DE LA INYECCION DIRECTA HDI El sistema desarrollado conjuntamente con BOSCH, permite determinar una ley de inyeccin ptima. La inyeccin se lleva a cabo a una presin muy alta gracias a una rampa de inyeccin comn sobre los inyectores electrohidrulicos (denominacin common rail). La rampa de inyeccin comn es mantenida a una presin muy alta. La presin de inyeccin puede alcanzar 1.350 bares a alto rgimen. El calculador electrnico integra nuevos parmetros: rgimen motor. temperatura del agua motor. temperatura del aire. temperatura del combustible. presin del combustible. presin en el colector de admisin. presin atmosfrica. posicin del pedal del acelerador. caudal de aire.</p> <p>Funciones del calculador de inyeccin: determinar el tiempo de inyeccin a partir de la presin del combustible, Comandar, si es necesario, una preinyeccin (para reducir los ruidos de combustin), y la inyeccin principal controlar el caudal del combustible inyectado por los inyectores electrohidrulicos.</p> <p>Ventajas de la gestin electrnica del sistema de inyeccin: 2 Docente: Pablo Monsalves C.</p> <p>3 Citroen</p> <p>suavidad de conduccin (50% de par suplementario a bajo rgimen y un 25% ms de potencia) aumento del rendimiento motor (ahorro en consumo de combustible del orden del 20%) reduccin de las emisiones contaminantes (CO2, CO, HC, y partculas de carbono). PRINCIPIO DE LA FILTRACION DE LAS PARTICULAS</p> <p>El objetivo del sistema de filtracin es reducir las emisiones de partculas vertidas a la atmsfera (humos negros emitidos en plena carga o durante funcionamientos transitorios). Un filtro de partculas es montado en la lnea de escape, y retiene las partculas al paso del filtro de partculas. La acumulacin de las partculas durante el funcionamiento motor provoca un atasco progresivo de los gases de escape. Para evitar la obstruccin del filtro de partculas, este debe ser regenerado. APRINCIPIO DE REGENERACION DEL FILTRO DE PARTICULAS La regeneracin consiste en quemar peridicamente las partculas acumuladas en el filtro de partculas. Principalmente compuestas de carbono y de hidrocarburos, estas partculas fijadas en el filtro de partculas queman en presencia de oxgeno a una temperatura de 550C (lmite de regeneracin). La regeneracin del filtro de partculas es controlada por el sistema de inyeccin. El sistema de inyeccin desencadena una inyeccin suplementaria, para situar la temperatura inicial de los gases de escape aproximadamente a 150C (en circulacin urbana) y a 450C a la entrada del catalizador. Este aumento de temperatura se efecta en 2 etapas: una post-inyeccin (despus del Punto Muerto Superior) crea una postcombustin en el cilindro y provoca un aumento de temperatura de 200 a 250C, una postcombustin complementaria, generada por un catalizador de oxidacin situado a la entrada del filtro de partculas, trata los hidrocarburos no quemados (HC) procedentes de la post-inyeccin. La temperatura aumenta 100C: lo que permite alcanzar el lmite de combustin de 550C. BADITIVACIN DEL COMBUSTIBLE.</p> <p>Para disminuir el lmite de regeneracin. El combustible es aditivado con EOLYS, compuesto a base de cerina, que disminuye la temperatura de combustin de las partculas, de 550C a 450C. La cerina es aplicada en una solucin orgnica almacenada en un depsito adicional, colocado junto al depsito de combustible. Con el fin de inyectar una cantidad de aditivo proporcional al volumen de combustible introducido, un sistema de aditivacin ha sido desarrollado.</p> <p>3 Docente: Pablo Monsalves C.</p> <p>4 Citroen</p> <p>El sistema se compone de los elementos siguientes: de un dispositivo de extraccin con deteccin del nivel mnimo en el depsito de aditivo, de un sistema de inyeccin de aditivo en el depsito de combustible. de un calculador especfico gestionando la funcin aditivacin. CIRCUITO DE COMBUSTIBLE EDC15C2 IPRESENTACIN</p> <p>14</p> <p>15</p> <p>16</p> <p>17</p> <p>9</p> <p>10</p> <p>8</p> <p>11</p> <p>12</p> <p>7 4 5 6 3 13</p> <p>A B C</p> <p>1 2DW 10039P</p> <p>A - Circuito de retorno B - Circuito baja presin C - Circuito alta presin Nomenclatura 1 - Depsito de carburante 2 - Filtro previo 3 - Bomba de cebado 4 - Filtro de carburante 4 Docente: Pablo Monsalves C.</p> <p>5 Citroen</p> <p>5 - Tornillo de purga de agua 6 - Calentador de carburante 7 - Bomba alta presin 8 - Regulador de alta presin 9 - Desactivador de 3er pistn de bomba AP 10 - Rampa de alimentacin (o rail comn) 11 - Sonda de temperatura carburante 12 - Captador de presin carburante 13 - Refrigerador de carburante 14 a 17 Electroinyectores</p> <p>5 Docente: Pablo Monsalves C.</p> <p>6 Citroen</p> <p>ESQUEMA Funcional del CIRCUITO DE GASOILInyectores 3 50 mm /golpe maxi Presin absoluta retorno inyectores = 1 a 1,6 bar Presin absoluta retorno bomba AP 1,8 bar Regulador de presin Regulador baja presin p = 1,3... 1,8 bar</p> <p>Regulador circuito de engrase &gt; = 30 l/h Ral 1,5</p> <p>Filtro principal 4 - 5 m</p> <p>1,6 a 2,8 bar p &gt; = 0,7 bar Alta presin Baja presin</p> <p>Presin de cebado</p> <p>3 bar</p> <p>Circuito de retorno</p> <p>Bomba de cebado</p> <p>p = 6,5 a 8,5 bar</p> <p>p = 0,7... 1,0 bar_abs Depsito</p> <p>Filtro previo 300 mDW10040P</p> <p>6 Docente: Pablo Monsalves C.</p> <p>7 Citroen</p> <p>El circuito de gasoil se subdivide en dos partes: El circuito baja presin incluye: el depsito, una bomba elctrica sumergida de cebado; mantiene un flujo de gasoil continuo hacia la bomba alta presin. El gasoil penetra en la bomba de cebado despus de atravesar un filtro previo, un filtro principal dotado de un regulador baja presin y un elemento termoesttico que puede derivar en fro una parte o la totalidad del gasoil hacia un calentador, un calentador de gasoil situado en la caja de salida de agua en la culata. El circuito alta presin incluye: la bomba alta presin arrastrada por el motor, y cuyo caudal de gasoil retornado es proporcional a su rgimen de rotacin, un regulador de presin montado en la bomba AP, y pilotado por el calculador, una rampa de distribucin: el rail, los inyectores, un refrigerador de gasoil. La bomba de cebado alimenta en gasoil la bomba alta presin a travs del filtro principal. La bomba alta presin reenva el gasoil suministrado por la bomba baja presin al depsito alta presin (rail). La presin rail es mantenida constante por el regulador de presin mandado por el calculador; el exceso de gasoil vuelve directamente al depsito. BOMBA ALTA PRESIONDesactivador 3er pistn Salida AP hacia rail</p> <p>Sentido rotacinDW10049D</p> <p>Regulador de alta presin Retorno depsito Llegada gasoil</p> <p>7 Docente: Pablo Monsalves C.</p> <p>8 Citroen</p> <p>A-</p> <p>DESCRIPCION La generacin de la alta presin se realiza mediante una bomba CP1 de tres pistones radiales dispuestos a 120; es arrastrada por la correa de distribucin y gira a media-velocidad del motor. El carburante, continuamente empujado por la bomba de cebado, es comprimido, siendo la cantidad sobrante enviada hacia el depsito. La AP vara entre 200 y 1350 bar. Caudal retornado: 0,6 a 0,7 cm3/rotacin Potencia maxi absorbida: 3,5 kw por una presin de 1350 bar y un motor de 2 l de cilindrada. Rgimen maxi: 3250 r.p.m. a 1350 bar. Observacin: La relacin de arrastre de la bomba de 0,5 se vuelve necesaria por la presencia de la funcin "control del caudal puesto a puesto".</p> <p>Salida alta presin unida al rail o al regulador de presin Retorno (subida de presin)</p> <p>Admisin</p> <p>DW10050C</p> <p>Retorno al depsito</p> <p>Baja presin procedente de la bomba de cebado</p> <p>Se trata de una bomba volumtrica dotada de tres pistones con un movimiento rectilneo alternativo. Una leva excntrica empuja y suelta, uno tras otro, los tres pistones cuyo retorno se hace mediante muelles y que envan sucesivamente el gasoil por alta presin hacia el rail.</p> <p>8 Docente: Pablo Monsalves C.</p> <p>9 Citroen</p> <p>Bomba alta presin</p> <p>1</p> <p>D</p> <p>C</p> <p>2</p> <p>E</p> <p>B</p> <p>F</p> <p>G</p> <p>A</p> <p>DW10051P</p> <p>9 Docente: Pablo Monsalves C.</p> <p>10 Citroen</p> <p>B-</p> <p>FUNCIONAMIENTO El gasoil penetra en la bomba por la entrada "A" y atraviesa la vlvula de seguridad "B" que regula la alimentacin de la bomba AP: si la baja presin es reducida, el flujo de combustible atraviesa la vlvula (perforada por un tubo regulador) y sirve prioritariamente para la lubricacin y la refrigeracin, cuando el diferencial de presin entre entrada y retorno bomba llega a superar los 0,7 bar, el pistn de la vlvula se desplaza y deja al descubierto el orificio de alimentacin de los elementos de bombeo. Las cmaras "C" se llenan, el flujo reservado a la lubricacin se mantiene.</p> <p>Admisin: El retroceso del pistn bajo la accin de su muelle de retorno provoca una depresin en el cilindro por aumento del volumen. Esto provoca el cierre rpido de la vlvula de retorno (2), mientras que la bomba de cebado puede llenar la cmara C a travs de la vlvula de admisin (1). Esta se abre gracias al diferencial de presin entre la llegada procedente de la baja presin y la depresin existente en el cilindro del pistn. Retorno: El pistn es empujado bajo la accin de la leva. En cuanto se rebasa el PMI, la vlvula de admisin se cierra; al encontrarse atrapado el gasoil en el cilindro, su presin puede superar la suministrada por la bomba de cebado. El retorno del gasoil se inicia en cuanto la presin en el cilindro supera la presin del rail. El pistn reenva carburante hasta que se alcanza su punto muerto alto (carrera de retorno). Una vez superado el PMS, la vlvula de retorno se cierra y se produce una reduccin de presin dentro del cilindro debida a la bajada del pistn. En cuanto la presin existente en el cilindro llega a ser inferior a la baja presin (bomba de cebado), la vlvula de admisin se abre, el gasoil pasa dentro del cilindro y el ciclo se repite... Observacin: La baja excentricidad sobre el rbol y la disposicin simtrica de los pistones ocasionan una baja oscilacin de presin en el rail.</p> <p>Al pararse el motor, no queda ninguna presin residual en el circuito; la presin es evacuada por el circuito de retorno a la altura de la bomba AP. Esto no se produce de forma instantnea sino que es necesario esperar 30 segundos por precaucin despus de la parada motor antes de cualquier intervencin sobre el circuito de carburante.</p> <p>10 Docente: Pablo Monsalves C.</p> <p>11 Citroen</p> <p>DW10052D</p> <p>C-</p> <p>Admisin CORTE DEL ELEMENTO DEL TERCER PISTN</p> <p>Retorno</p> <p>Con el fin de reducir la potencia de arrastre de la bomba (potencia absorbida) en un momento en que no es necesario disponer de un fuerte caudal (rgimen bajo 1500 r.p.m.; caudal inyectado calculado tercera parte del caudal de plena carga), la bomba cuenta con un dispositivo elctrico (D) para desactivar un pistn. Si el bobinado del solenoide montado en la cabeza de uno de los cilindros es alimentado, el ncleo magntico es atrado hacia abajo. Con la varilla que lleva incorporada, mantiene abierta la vlvula de aspiracin; ninguna subida de presin del gasoil se puede producir, y ste vuelve a la admisin. La bomba alta presin ya no reenva carburante de forma continua sino con pausas de retorno, lo que provoca pulsaciones de presin en el rail sensiblemente elevadas. Estas pulsaciones impiden el clculo exacto del caudal inyectado. Observacin: La desactivacin del 3er elemento tambin permite bajar la temperatura del carburante de retorno.</p> <p>11 Docente: Pablo Monsalves C.</p> <p>12 CitroenCALCULADOR Masa Metalica 80 Electroimn Llegada carburante Vlvula de admisin Cilindro PistnDW 10053D</p> <p>88 V NR</p> <p>Salida AP + Por rel doble 15 V 5 Vlvula de salida 1 2 2V OR R 25</p> <p>D - REGULADOR DE PRESIN 1Introduccin El gasoil sometido a presin se dirige hacia la salida AP (E), el rail y los inyectores. Paralelamente, en esta salida se encuentra el regulador de presin (F) destinado a mantener constante la alta presin en el rail. El regulador cuenta con una vlvula en la que se ejerce un esfuerzo de cierre variable. Cuando el gasoil supera el valor de presin deseado, la vlvula se abre con el fin de crear una fuga hacia el depsito por la salida (G). Este gasoil se suma al caudal de carburante reservado para la refrigeracin y la lubricacin. Cuando la presin de gasoil baja demasiado con respecto al valor de consigna, la vlvula se cierra hasta que se alcanza la consigna.CALCULATEUR CALCULADOR PWM 50 88 V NR</p> <p>+ APC por</p> <p>Rel doble 15 V 9 double relais 15 V 91 2 R 2,3</p> <p>+ APC par</p> <p>DW10054D</p> <p>12 Docente: Pablo Monsalves C.</p> <p>13 Citroen</p> <p>2 - Pilotaje y funcionamiento Frecuencia de mando: 1000 HzF Magnet</p> <p>F HP</p> <p>FR</p> <p>DW 10055D</p> <p>F Magnet</p> <p>FR: Fuerza del muelle de retorno FMagnet : Fuerza de atraccin magntica FHP: Fuerza generada por el gasoil bajo alta presin La vlvula es sometida: a un esfuerzo de apertura F HP debido a la alta presin del gasoil, a un esfuerzo de cierre F fer compuesto de : una fuerza mecnica FR, una fuerza magntica F magnet. La vlvula se abre slo si el gasoil ejerce sobre la misma una fuerza FHP superior a Ffer Bobinado no alimentado La alta presin existente en la salida de la bomba se ejerce sobre la vlvula del regulador de presin. Si F magnet = 0, la vlvula se abre para FHP = F R, lo que corresponde a una presin rail de aproximadamente 50-70 bar. Cierta cantidad de carburante vuelve al depsito por la salida de bomba (G).</p> <p>13 Docente: Pablo Monsalves C.</p> <p>14 Citroen</p> <p>Bobinado alimentado Si se quiere aumentar el valor de la alta presin del gasoil, es preciso aumentar proporcionalmente la fuerza Ffer. En efecto, mientras la vlvula permanece cerrada, sube la presin del gasoil empujado por los pistones de bomba en un canal cerrado (rail). Al ser constante la fuerza F R, para aumentar F fer, conviene alimentar el bobinado con el fin de crear una fuerza magntica de atraccin F magnet. Debido a la construccin del regulador, Fmagnet atrae el ncleo unido a la vlvula en el mismo sentido que FR. Esta vez, el punto de regulacin es alcanzado para FHP = FR + F magnet Cuanto ms elevada es F magnet, ms importante es la AP. Para variar F magnet, basta con modular la intensidad existente en el bobinado ya que la fuerza magntica es proporcional a la corriente que circula en un conductor (F = BI l sin ). L...</p>