Inyectores Common-rail

COMMON-RAIL
El sistema common-rail o conducto único es un sistema de inyección de combustible electrónico para motores diesel de inyección directa en el que el gasóleo es aspirado directamente del depósito de combustible a una bomba de alta presión y esta a su vez lo encía a un conducto común para todos los inyectores y por alta presión al cilindro. El sistema fue desarrollado por el grupo industrial Fiat Group y el primer vehículo del mundo en equipar este sistema fue el Alfa Romeo 156 con motor JTD en 1997.

CONCEPTO
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 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 gasolina, en la que también hay un conducto común para todos los inyectores, con la diferencia de que en los motores diesel se trabaja a una presión mucho más alta.

FUNCIONAMIENTO
El gasoil almacenado en el depósito de combustible a baja presión es aspirado por una bomba de transferencia accionada eléctricamente y enviado a una segunda bomba, en este caso, de alta presión que inyecta el combustible a presiones que pueden variar desde unos 300 bar hasta 1500 y 1600 bar al cilindro, según las condiciones de funcionamiento (en algunos motores pueden llegar a 2000 bar).
la bomba de transferencia puede ir montada en la propia bomba de alta presión, accionada por el mecanismo de distribución y sobre todo en el interior del depósito de combustible. El conducto único es una tubería o "rampa" de la que parte una ramificación de tuberías para cada inyector de cada cilindro.
La principal ventaja de este sistema es que nos permite controlar electrónicamente el suministro de combustible permitiéndonos así realizar hasta 5 pre-inyecciones antes de la inyección principal con lo que conseguimos preparar la mezcla para una óptima combustión. Esto genera un nivel sonoro mucho más bajo y un mejor rendimiento del motor.

VENTAJAS DEL SISTEMA COMMON-RAIl
La principal ventaja de este sistema es que se puede regular la presión en los inyectores en función de la carga motor de una manera muy precisa, con que se obtiene una regulación del caudal óptima. Por ejemplo al circular el vehículo subiendo a 2000 rpm por una ligera pendiente, la necesidad de par motor y por tanto potencia=par motor x rpm es mayor que cuando el vehículo circula a las mismas 2000 rpm cuando baja la pendiente. En los sistemas mecánicos anteriores de inyección por bomba, la presión era prácticamente la misma y había que variar el caudal mediante variación del tiempo de inyección actuando sobre el tiempo de compresión de la bomba.
La optima atomización del combustible por parte de los inyectores hidráulicos de mando electrónico, controlados por una centralita de inyección electrónica, y la alta presión a la que trabaja el sistema hacen que se aumente el par y por tanto la potencia en todo el rango de revoluciones, se reduzca el consumo de combustible y se disminuya la cantidad de emisiones contaminante, en especial los óxidos de nitrógeno, el monóxido de carbona y los hidrocarburos sin quemar.

COMMON-RAIL EN LA ACTUALIDAD
Actualmente, casi todos los automóviles nuevos fabricados en Europa con motor diesel incorporan common-rail identificados bajo distintas siglas según el fabricante (CRDI, CDTI, HDI, JTD, DCI, TDCI, actualmente se empieza a incorporar en todos los TDI, ...) Bosch, siemens, Delphi y Denso son los fabricantes más importantes de estos sistemas. Entre estos sistemas mencionados existen diferencias considerables en cuanto a la regulación de la presión y el funcionamiento electrónico de los inyectores, pero básicamente se rigen por la misma forma de trabajo mecánico.