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Megapost Diesel Common-Rail

Bueno, despues de haber leido mucho sobre este tema (que me apasiona) me anime a hace un post sobre ello, para eso recurri libros y revistas, y a los invaluables aportes que hace el Ing Alberto Garibaldi en su programa Autotécnica. Espero que lo disfruten, más adelante voy a ampliar con datos más interesantes.

Inyección Common-Rail

Megapost Diesel Common-Rail

Una bomba de alta presion envia gasoil a un conducto comun, el common rail, en cantidades exactamente dosificadas de acuerdo con cada condicion de funcionamiento de la maquina motriz. Desde dicho conducto el combustible llega a los inyectores, que son del tipo electromagnetico o piezoeléctrico, comandados por una unidad electronica de control, la que a su vez recibe datos de múltiples sensores acoplados al motor. Las presiones maximas de inyeccion en los equipos de ultima generacion superan los dos mil bares o, lo que es lo mismo, dos mil kilogramos por centimetro cuadrado.

La idea esencial que rige el diseño es lograr una pulverización mucho mayor que la obtenida en los sistemas de bomba inyectora anteriores, para optimizar el proceso de inflamación espontánea de la mezcla que se forma en la cámara al inyectar el gasoil, principio básico del ciclo Diesel. Para ello se recurre a hacer unos orificios mucho más pequeños ,dispuestos radialmente en la punta del inyector (tobera), compensando esta pequeña sección de paso con una presión mucho mayor.
Es esencialmente igual a la inyección multipunto de un motor naftero, en la que también hay un conducto común para todos los inyectores, con la diferencia de que en los motores diésel se trabaja a una presión mucho más alta.

Diesel


Aqui tambien debemos señalar que la inyeccion common-rail se aplica a los motores Diesel de inyección directa, es decir aquellos en los que el combustible es proyectado directamente a la cámara de combustión, por oposición a los de inyeccion indirecta, donde el gasoil es inyectado en una precámara o cámara de alta turbulencia. Hoy en día todos los motores, o casi, son de inyección directa, ya sea que propulsen al más pequeño automóvil, como el Smart de Mercedes-Benz o a un camión pesado con motor de 800 HP.


combustibles



Breve historia del sistema


Los primeros usos del sistema de inyeccion common-rail fueron en Inglaterra durante la primera guerra mundial, donde la compañia Vickers diseño y construyó motores Diesel para submarinos que traían este sistema de inyección pero que, logicamente, no era controlado por medios electronicos, sino por actuadores mecánicos, neumáticos e hidraulicos.

Inyeccion electronica

Luego de la guerra la empresa Doxford Engines aplico el common-rail a sus motores de manera ininterrumpida, y con mucho éxito, entre 1921 y 1980. Otros fabricantes se embarcaron en este sistema pero pasó mucho tiempo hasta que se aplicara en automóviles y camiones. Aunque se utilizo para las locomotoras, a las cuales mejoró sustancialmente sus performances.

common rail

En los años 60, con el avance de la electrónica, se crea el primer prototipo de sistema de inyección Diesel por common-rail de alta presion y gestion computarizada. Pero no fue hasta 1995 que la empresa Denso Corporation creara el primer sistema de este tipo denominado "ECD-U2" para vehiculos automotor y lo instalara en su camión pesado Hino.

piezoelectrico

En 1997 Fiat, en colaboracion con Magneti Marelli y Elasis lanzan el primer common-rail para automóviles, que generaba una presión de 1350 bares. Este motor se utilizo por primera vez en el Alfa Romeo 156 1.9 JTD. Y luego, la fase final del proyecto, por la delicada situación económica de Fiat y la desconfianza en el éxito del sistema, le fue cedida a la empresa Robert Bosch de Alemania.

Megapost Diesel Common-Rail

Mantenimiento y cuidados del sistema

Hay muchos aspectos a los que se debe prestar atención, puesto que es un sistema bastante delicado.
Como cuestion fundamental, debemos reemplazar los filtros de gasoil del motor, de acuerdo a las especificaciones del manual y utilizando unidades de reemplazo originales o aprobadas por el fabricante.

Diesel

Debemos tener mucho cuidado a la hora de recargar combustible, la mayoría de los motores common-rail funcionan con gasoil de grado 3, y hacerlo siempre en estaciones "de bandera", evitando tener que repostar con gasoil de grado 2-

combustibles

De los múltiples organos que conforman el sistema el más sensible es el inyector (uno por cilindro). Estos componentes tienen precios bastante elevados que van desde los 2.500 a 5000 pesos de acuerdo a la marca y al motor, y más aún en unidades importadas.
Los fabricantes recomiendan enfaticamente reemplazar el inyector que presente fallas. Pero tambien, contradictoriamente, fabrican sistemas de comprobacion y reparacion absolutamente caros, siendo accesible solamente a talleres especializados. Hay que tener en cuenta que el precio de un inyector reparado no está muy lejos de uno nuevo.

Inyeccion electronica (kit de medicion de retorno para inyectores)


Un inyector puede funcionar sin fallas por más de 70.000 km, siempre y cuando se respeten al pie de la letra los reemplazos de elementos filtrantes y se cargue combustible de primera calidad. Un dato a tener en cuenta es que hay que evitar que el auto circule con poco combustible en el tanque, lo que haría que entre más volumen de aire al deposito y facilite la mezcla de agua que se condensa con el gasoil, afectando a los sensibles componentes del sistema.

common rail

Nunca se debe deconectar un inyector piezoelectrico o electromagnetico estando el motor en marcha, porque se producirian severos daños eletricos y electronicos llegando, en algunos casos a dañar la computdora EDU y ECU. Puede llegar a ser muy dificil extraer un inyector de la tapa de cilindros y se debe recurrir a herramientas especiales, para no quebrar el inyector ni dañar la rosca de la tapa de cilindros.


¿Por que debo vigilar la calidad del combustible?


piezoelectrico

Uno de los principales problemas que tienen los motores diesel con sistema common rail es la utilizacion de combustibles con un alto nivel de azufre.
El nivel de azufre en el carburante se mide en partes por millon (ppm). Y su presencia en los diferentes grados en nuestro país es la siguiente
En el gasoil de grado 1 es de hasta 3000 ppm. Este combustible se usa para procesos industriales y embarcaciones. No se encuentra practicamente en estaciones de servicio.
En el grado 2 es de hasta 1000 /1500 ppm y 2B hasta 2500 ppm. Usado tambien en procesos industriales y grandes rodados (camiones, buses, etc.). en YPF lo venden como ULTRADIESEL XXI. El combustible que se utiliza tambien en coches Diesel de los "viejos".
En el grado 3 es de hasta 15 ppm. Es el famoso EURO-DIESEL. Es el recomendado para motores common rail.

Megapost Diesel Common-Rail

¿Que tiene que ver el nivel de azufre?

El azufre cuando esta presente en el gasoil tiene la propiedad de lubricar la bomba inyectora y demas conductos, pero tiene un lado oscuro que vamos a analizar.

Debemos hablar de contaminación ambiental. En un motor naftero (ciclo Otto) las emisiones contaminantes del motor pueden ser controladas con relativa facilidad, con el empleo de un catalizador. Este no es el caso del motor diesel, que aunque contamina menos que el naftero es mas dificil de controlar.

Diesel

Al momento de la combustion se produce un compuesto muy dañino, llamado óxido de nitrogeno. Este compuesto es muy dificil de "frenar" con un catalizador, para ello se desarrollo el sistema EGR (exhaust gas recirculation o recirculador de gases de escape).

combustibles

Este elemento recibe una buena parte de los gases de escape, disminuye su temperatura en un enfriador (lo que genera presencia de vapor de agua y químicos metálicos) y lo conduce a la admisión para terminar de quemarlos.
Si le agregamos una alta cantidad de azufre, se produce una reaccion química en el EGR. Porque se mezclan el Oxido de azufre con el agua y las particulas metálicas. De esta reaccion se obtiene ácido sulfurico, que a traves del recirculador es enviado a la admisión. En fin, estamos alimentado a nuestro motor con ácido, lo cual no es para nada bueno.
De ahí se genera el principal problema con los Diesel modernos.

Inyeccion electronica


Las ventajas del common rail

common rail

El desarrollo mas reciente de los inyectores para la tercera generacion del sistema common-rail trabaja con un actuador piezoelectrico en lugar de una electrovalvula. Este sistema es parecido al del "magiclick" utilizado para encender la cocina. El actuador piezoeléctrico es mucho mas rapido que las electrovalvulas utilizadas hasta el momento, pero necesita un diseño adaptado para poder aprovechar realmente las ventajas del sistema piezoelectrico.


Con este inyector se obtienen muchas ventajas:

a-El espacio de montaje es considerablemente más pequeño, esto es, mas compacto;
b-El peso se reduce a la mitad;
c-Se pueden llevar a cabo varias inyecciones por ciclo de inyeccion, por ejemplo, dos inyecciones previas, una inyeccion final y dos inyecciones posteriores;
d-Los caudales de inyección previa se pueden reducir otra vez de forma considerable;
Se puede elegir que los intervalos entre las inyeccions sean mas pequeños. Con ello, para la aplicación en el motor se obtiene más libertad, que puede aprovecharse bien para:

1-Reducir el ruido del motor,
2-disminuir las emisiones hasta en un 20 por ciento;
3-aumentar la potencia del motor,
4-reducir el consumo de combustible

piezoelectrico


Si bien es un sistema que requiere unos cuantos cuidados no deja de ser interesante (los autos sobrealimentados que utilizan common rail tienen performances parecidas o superiores a un naftero). En lo personal, lo prefiero por sobre el ciclo otto por su eficiencia y rendimiento termico y mecánico.

Espero que les haya gustado el post, prometo ampliar.

Quisiera agregar el siguiente enlace:

http://oica.net/wp-content/uploads/2007/06/wwfc-fourth-edition-sep-2006.pdf

En la pagina 37 estan los daños que produce el azufre en el motor diesel. Además este interesante documento sirve para aprender sobre calidades y consecuencias, tanto en las naftas como en el gasoil.
(cortesia del Ing. Alberto Garibaldi)

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¿Que opinas de la mecánica Diesel en general? ¿Preferis naftero o Diesel?

TE INVITO A PASAR POR MIS OTROS POST!!!

http://www.taringa.net/posts/autos-motos/16032962/Cesvi-presenta-a-los-Autos-Mas-Seguros-de-2012.html
http://www.taringa.net/posts/autos-motos/16027606/No-solo-la-aerodinamica-es-importante.html#comment-977538
http://www.taringa.net/posts/autos-motos/16019274/La-importancia-de-la-aerodinamica-_muy-interesante_.html
http://www.taringa.net/posts/autos-motos/16007087/Mercedes-Benz-y-la-seguridad.html
http://www.taringa.net/posts/autos-motos/16004711/Latin-NCAP-2012_-el-informe-de-las-colisiones.html
http://www.taringa.net/posts/autos-motos/15190270/_Por-que-los-autos-mercosur-son-de-baja-calidad_.html

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16 comentarios - Megapost Diesel Common-Rail

@JuhaMR
Muy bueno, completo.
@Ramping
Por que el motor de la amarok es el único que acepta diésel común y no solo premium?
@HotEngine +4
Bueno, no se si realmente es así, los que mejor podrian decirtelo serían los fabricantes, el motor de la amarok cumple con normas euro 4, por lo que no deberia utilizarse diesel comun. Puede ser que VW haya considerado este aspecto, pero no se como lo habran resuelto. Puede que se la "aguante" un poco pero tarde o temprano, el daño por azufre se hace presente. Te sugiero que investigues. abrazo
@manuestabre
no hay diferencia entre diesel euro y comun es una estafa
@HotEngine +6
Creo que tenes un error de concepto, en lo que no hay diferencia es entre la nafta super y la premium, ya que los indices RON y MON no son demasiado diferentes, lo que es una estafa es que te digan en las estaciones de servicio que la nafta premium aumenta la potencia del motor. Lo del azufre en el gasoil es real, posibilita la formacion de lacas y carbon dentro de la camara de combustion. He visto muchos autos (aparte de un vento y un focus de conocidos mios) que literalmente destruyeron sus mo
@leo_crc +1
Excelente post! me gusta mucho el common rail , siempre ando buscando info y esta muy buena! 5+
@federicodzn +1
Excelente info! muy buen post! recomendado.
Saludos
@Tsistemas
En chile el common rail es botar el dinero a la basura...
@Tsistemas
@Master-2978 que año es tu nissan tr50? tienes la terrano motor (R20) 3.0 D Di ?
@Master-2978
@Tsistemas hola, es año 2000 motor ZD30DDTI tiene 130.000 Km ya recorridos.
@Master-2978
@Tsistemas gracias por tu respuesta, empezare ha realizar lo que dices.
@dut3928
amigo ud no tiene una ficha de calibracion de bomba de alta presion electronica de riel comun
o de un inyector electronico de riel comun
@martinetejete
Hola que tal?. como puedo darme cuenta si mi auto tiene inyeccion?, soy muy novato!!!
@HotEngine
Revisando el manual del auto en las especificaciones técnicas del motor.
¿Que coche es?
@Betazo23 +1
muy bueno! gracias por la info!. Sds.
@HotEngine
A vos por pasar y comentar!!
@gszlapelis
Muy bueno el articulo. Que bravo es el tema del azufre, máximo con la santa costumbre que tenemos en la Argentina de bautizar todo (echarle agua). Tengo una pregunta: ¿Hiziste algun post que explique el por que de las diferencias de potencia y torque entre motores Diesel y motores Otto? Saludos, Gustavo
@LukJEt
Hace 2 meses que me compre un siena turbo diesel. No me bajo mas de un diesel!!
@Magestick
Exelente post !!! y coincido con LukJEt , yo hace 7 meses cambie el auto y me pase al diesel un megane DTI 1.9 , es un avianaso !!! , no vuelvo mas al gnc !!!!!!
@residentxevil
common rail excelente sistema, pero lastima el combustible de mi pais que suele joder inyectores y bombas CP muy rapidamente.
@WolferingElAlex
unas preguntas man: ¿cuantos tipos de inyeccion diesel de riel comun existen? ¿y cuales son?
@rataplan
el sistema de riel común es una bosta los inyectores solo duran 70 mil kms el antiguo sistema no se jodia nunca y con una calibrada bastaba como dice el amigo es comon rail es tirar la plata mi antigua ranger con el 2.8 destroza a las hilux con el 3.0 además que el mantenimiento me sale económico fuera de todo el tio rudolph diesel es un fuera de serie