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Indice del curso

La evolución de los motores Diesel de inyección directa ha venido de la mano del desarrollo de sistemas de inyección cada vez mas precisos y con presiones de inyección cada vez mas elevadas.
Los sistemas de inyecciónUnit Injector System UIS (también llamado unidad de bomba-inyector, PDE), y Unit Pump System UPS (también llamado bomba-tuberia-inyector, PLD), son hoy en día los sistemas que permiten alcanzar las mayores presiones de inyección.
El sistema bomba-inyector (UIS Unit Inyector System) de Bosch, se incorporo en el vehículo Volkswagen Passat a finales de 1998 con una nueva generación de motores diesel de inyección directa, que esta teniendo una gran aceptación debido a las altas prestaciones que dan los motores alimentados con este sistema de inyección (ejemplo los 150 CV de potencia que alcanzan motores con una cilindrada menor de 2000 cc), así como alcanzar unos consumos bajos y una reducción en las emisiones contaminantes. Este sistema de inyección se utiliza tanto en motores de turismos como en vehículos comerciales.

La utilización de un sistema donde se une la generación de alta presión con la inyección en una unidad independiente para cada cilindro, no es nueva, ya que los americanos lo utilizaban sobre todo en vehículos industriales desde hace mucho tiempo. El accionamiento de las unidades bomba-inyector viene dado por un árbol de levas que se encarga ademas de dar el movimiento necesario para que la bomba genere presión, sirve también para determinar el momento exacto de la inyección en cada cilindro. El funcionamiento del sistema bomba-inyector mecánico es similar a la forma de trabajar de las bombas de inyección en linea, muy utilizadas en vehículos industriales.

Los sistemas UIS y UPS son sistemas con una unidad de inyección por cada cilindro del motor. Esto le permite una mayor flexibilidad a la hora de adaptarse al funcionamiento cambiante del motor, mucho mejor que los motores que están alimentados por "bombas rotativas" o "bombas en linea".

Sus ventajas con respecto a otros dispositivos de inyección son:

• Se utiliza tanto en turismos como en vehículos comerciales e industriales ligeros de hasta 30 kW/cilindro y vehículos industriales pesados de hasta 80 kW/cilindro. También se utiliza este sistema en motores en locomotoras y barcos, pero este no es tema de estudio en esta web.
• Alta presión de inyección hasta 2050 bar.
• Comienzo de inyección variable.
• La posibilidad de una inyección previa.

La estructura básica de los sistemas UIS y UPS esta formada:

• Alimentación de combustible (parte de baja presión).
• Alimentación de combustible (parte de alta presión).
• Regulación electrónica Diesel (Electronic Diesel Control EDC) dividida en tres bloques fundamentales sensores, unidad de control electrónica y actuadores.
• Periferia (ejemplo: turbocompresor y retroalimentación de gases de escape EGR).

Los sistemas UIS y UPS son elementos que controlan el tiempo de inyección a través de unas electroválvulas que tienen integradas. El momento de activación de la electrovalvula determina el comienzo la inyección así como el tiempo en que esta activada la electrovalvula determina el caudal de inyección. El momento y la duración de la activación son determinadas por la unidad electrónica de control de acuerdo con los campos característicos que tenga programados en su memoria.y teniendo en cuenta el estado de servicio actual del motor a través de los diferentes sensores.

Como datos importantes la unidad de control tiene en cuenta:

• El ángulo del cigüeñal.
• El nº de revoluciones del árbol de levas.
• La posición del pedal del acelerador.
• La presión de sobrealimentación.
• La temperatura del aire de admisión, del liquido refrigerante y del combustible.
• La velocidad de marcha.

Las funciones básicas de un sistema EDC (regulación electrónica Diesel) están dedicadas en controlar la inyección de combustible en los cilindros del motor en el momento adecuado, la cantidad exacta y con la mayor presión posible. Asegurando con esto el buen funcionamiento del motor con máximas prestaciones, minino consumo, menos emisiones nocivas y comportamiento silencioso.
Como funciones adicionales de control y regulación sirven también para reducir las emisiones de gases de escape y el consumo de combustible, o bien aumentan las la seguridad y el confort del vehículo.

Ejemplo de funciones adicionales son:

• Retroalimentación de los gases de escape (EGR).
• Regulación de la presión de sobrealimentación
• Desconexión del cilindro.
• Regulación de la velocidad de marcha.
• Inmovilizador electrónico.
  

Otra función adicional lo forma el sistema CANBus que hace posible el intercambio de datos entre los distintos sistemas electrónicos del vehículo (ejemplo: ABS, el cambio electrónico, inmovilizador, etc.). Un conector de diagnostico (OBD) permite realizar a la hora de inspeccionar el vehículo, la evaluación de los datos del sistema almacenados y de la memoria de averías.

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Esquema general del sistema unidad bomba-inyector (UIS) para turismos

Esquema general del sistema unidad bomba-inyector (UIS) y bomba-tuberia-inyector (UPS) para vehículos industriales