Discusión sobre la tecnología de riel común de alta presión del motor diésel

Análisis sobre la tecnología Common Rail de alta presión en motores diésel

Breve introducción a la tecnología Common Rail de alta presión
Comencemos primero las limitaciones del sistema de inyección de combustible tradicional para motores diésel:
El funcionamiento del sistema de inyección de combustible tradicional para motores diésel es el siguiente: tras el aumento de la presión del gasóleo por la bomba de combustible de alta presión, este se inyecta en la cámara de combustión del cilindro a través del inyector de combustible, según un tiempo y un suministro de combustible determinados. Durante la inyección de combustible, debido a las fluctuaciones de presión, se produce un fenómeno de inyección secundaria. Dado que la inyección secundaria de combustible no puede quemarse completamente, aumentan las emisiones de humo e hidrocarburos, así como el consumo de combustible. Además, la presión residual en el conducto de aceite de alta presión varía después de cada ciclo de inyección, lo que provoca una inyección inestable, especialmente a baja velocidad. En casos graves, no solo la inyección de combustible es irregular, sino que también se produce una falta de inyección intermitente. Con el desarrollo y progreso de la tecnología de control automático de motores, para solucionar los defectos de combustión causados por los cambios en la presión del combustible diésel, los motores diésel modernos adoptan la tecnología de inyección de combustible de riel común de alta presión controlada electrónicamente, lo que ha mejorado significativamente su rendimiento.
Tras la inyección mecánica, la inyección sobrealimentada y la inyección electrónica convencional, la inyección de riel común de alta presión ha aparecido en los motores diésel en los últimos años. La tecnología de inyección electrónica de riel común de alta presión (Common Rail) se refiere a un sistema de circuito cerrado compuesto por una bomba de combustible de alta presión, un sensor de presión y una unidad de control electrónico (ECU). A diferencia del sistema de inyección de combustible convencional, el establecimiento de la presión, el control de la presión de inyección y el proceso de inyección de combustible son independientes entre sí y se pueden controlar con flexibilidad. Utiliza una bomba de combustible de alta presión para suministrar combustible a la tubería de suministro público (Rail). El control preciso se realiza mediante la presión del aceite en dicha tubería. De esta manera, la presión de la tubería de combustible de alta presión (Presión) es independiente de la velocidad del motor, lo que reduce considerablemente la variación de la presión de suministro de combustible en el motor diésel con la velocidad del motor.
Además, las piezas de alta precisión del sistema de inyección de combustible Common Rail presentan altos requisitos de calidad de procesamiento superficial, alta precisión geométrica y numerosos requisitos especiales. El procesamiento es de precisión micrométrica y subnanométrica, lo que representa el nivel más alto de procesamiento en la industria actual de fabricación de maquinaria.
Composición y principio de funcionamiento del 2. Sistema Common Rail de alta presión
2.1. Composición del sistema de inyección common rail de alta presión

El sistema de inyección common rail de alta presión se compone principalmente de una bomba de combustible de alta presión, un conducto common rail, un inyector de control electrónico, diversos sensores y una unidad de control electrónico (ECU), como se muestra en la Figura 1. Cuando el motor está en funcionamiento, la bomba de engranajes de la bomba de aceite de alta presión aspira aceite del depósito de combustible mediante presión negativa y envía el combustible filtrado a la bomba de aceite de alta presión a una presión determinada (aproximadamente 5-7 bar). El combustible entra en la cavidad del émbolo de alta presión, se comprime y entra en el conducto common rail a través del conducto de combustible de alta presión para generar alta presión. Cada inyector de cilindro se conecta al conducto common rail a través del conducto de combustible de alta presión para lograr una inyección de alta presión.
2.1.1 Bomba de alta presión

Los criterios de diseño para el suministro de combustible de las bombas de aceite de alta presión son:
La bomba de aceite de alta presión debe garantizar su funcionamiento durante toda su vida útil y en cualquier condición de funcionamiento.
El suministro de combustible puede satisfacer las necesidades de inyección del motor bajo una presión de conducto determinada, es decir, el equilibrio de combustible. El CPN2.2BL utiliza un diseño de dos émbolos en línea, accionados por el árbol de levas del motor, con una relación de transmisión de 1:2, similar a la de la bomba mecánica tradicional, para facilitar la actualización del motor a la norma Euro II. El método de lubricación es con aceite, y el circuito de aceite lubricante está conectado directamente al circuito de aceite lubricante del motor. La bomba de engranajes suministra suficiente combustible a baja presión a la bomba de combustible de alta presión. Está instalada en la parte trasera del cuerpo de la bomba de combustible de alta presión y es accionada por un engranaje ubicado en el extremo del árbol de levas de la bomba de combustible de alta presión. Su velocidad es 2,85 veces mayor que la de la bomba de combustible de alta presión. Cuando el combustible entra en la parte de alta presión, ingresa a la cavidad del émbolo de alta presión a través de la unidad dosificadora de combustible y, tras su compresión, ingresa al riel de combustible. Al mismo tiempo, el exceso de combustible regresa al tanque de combustible a través de la válvula de rebose. La función principal de la unidad dosificadora de combustible es ajustar la cantidad de combustible que entra en la cavidad del émbolo de alta presión para controlar la presión del combustible en el sistema común.