Función
Con un comienzo de inyección constante y régimen de revoluciones del motor creciente, aumenta el ángulo del cigüeñal entre el comienzo de inyección y el comienzo de la combustión, de manera que dicha combustión ya no puede producirse en el momento correcto (referido a la posición de los pistones del motor).
La combustión más favorable y el mejor rendimiento de un motor diesel sólo se alcanzan, sin embargo, en una determinada posición del cigüeñal o de los pistones. La variación del avance compuesta por el sensor del ángulo de rotación, el variador de avance y la electroválvula del variador de avance, tiene la misión de avanzar el comienzo de suministro en la bomba de inyección, con respecto a la posición del cigüeñal del motor, cuando éste aumenta las revoluciones.
Nota: hay elementos que se han girado 90º en la figura superior para que su comprensión sea mejor
Este dispositivo adapta óptimámente el momento de inyección al estado al estado de servicio del motor, compensando el desfase de tiempo condicionado por el retardo de la inyección y de encendido, (fig. inferior). Las graficas muestran el ejemplo de un ciclo de trabajo:
El comienzo de suministro (FB) está después del momento de cierre de la electroválvula de alta presión. En la tubería de combustible de alta presión se forma una presión elevada del combustible. Esta presión de tubería PD, por el lado del inyector (fig. superior -centro-) abre la aguja deí inyector al alcanzarse la presión de apertura de inyector y da lugar al comienzo de inyccción (SB). El tiempo entre el comienzo de suministro y el comienzo de inyección se denomina retraso de inyección (SV). Si continua aumentando la presión en la cámara de combustión del motor (fig. superior -izquierda-), comienza a producirse la combustión (VB). El intervalo temporal entre el comienzo de inyección y la combustión es el retraso de inflamación (ZV).
Si la electroválvula de alta presión abre otra vez, desaparece la alta presión de combustible (final de suministro); la aguja del inyector cierra (fin de inyección, SE)
Le sigue ahora el fin de la combustión (VE). En el proceso de alimentación de la bomba de inyección, se abre el inyector mediante una onda de presión que se propaga a la velocidad del sonido en la tubería de combustible de alta presión. El tiempo de propagación de la onda de presión queda determinado por la longitud de la tubería de inyección y por la velocidad del sonido, que en el combustible diesel es de aprox. 1500 m/s. El tiempo de propagación es el intervalo entre el comienzo de alimentación y el comienzo de inyección y se designa por tanto también como retraso de inyección (SV).
El retraso de inyección es esencialmente independiente del régimen de revoluciones, aunque el ángulo del cigüeñal entre el comienzo de alimentación y el comienzo de inyección, aumenta con un número de revoluciones creciente. Debido a ello se abre también más tarde el inyector (en relación con la posición del pistón en el motor). Después del momento de inyección, el combustible diesel necesita un tiempo determinado para pasar al estado gaseoso, formar con el aire una mezcla inflamable, El intervalo temporal necesario para ello entre el comienzo de inyección y el comienzo de combustión es independíente del número de revoluciones del motor y se denomina en el motor diesel retraso de inflamación (ZV). El retraso de inflamación está influido por las siguientes magnitudes:
- la tendencia a la inflamación del combustible diesel (indicada con el índice de célanos).
- la relación de compresión,
- la temperatura del aire y
- la pulverización del combustible.
Por regla general, la duración del retraso de inflamación es de aprox. un milísegundo.
Construción
El variador de avance por control hidráulico va montado en la parte inferior del cuerpo de la bomba rotativa de inyección de émbolos radiales, perpendicularmente a su eje longitudinal.
El anillo de levas (1) engrana con una espiga esférica en el taladro transversal del émbolo del variador de avance (3), de forma que el movimiento axial del émbolo del variador de avance, se transforma en un movimiento de giro del anillo de levas. En el eje central del émbolo del variador de avance está dispuesta una corredera de regulación (5), que abre y cierra los taladros de control en el émbolo del variador de avance. En el mismo eje axial se encuentra el émbolo axial de mando (12), activado hidráulicamente y sometido a presión por un muelle. que preestablece la posición teórica de la corredera de regulación. Transversalmente al eje del émbolo del variador de avance se encuentra la electrováivula del variador de avance. Esta válvula influye sobre la presión en el émbolo de mando, si es activada para ello por parte de la unidad de control de bomba.
Funcionamiento
Regulación del comienzo de inyección
Según el estado de servicio del motor (carga, régimen, temperatura del motor), la unidad de control del motor establece un valor teórico para el comienzo de inyección, que está contenido en un campo característico de comienzo de inyección. El regulador del comienzo de inyección en la unidad de control de bomba compara continuamente el comienzo real de inyección con el valor teórico y activa, en caso de divergencias, la electroválvula con una determinada relación de impulsos. Como información sobre el valor real dei comienzo de inyección se dispone de la señal de un sensor de ángulo de rotación o, alternativamente, de la señal de un sensor de movimiento de aguja en el portainyector.
- Variación del avance hacia «avance»En la posición de reposo, el émbolo del variador de avance (3) está retenido por un muelle do reposición («posición de retraso»). Durante el servicio, la presión del combustible se regula en función del número de revoluciones, con la válvula reguladora de presión en el interior de la bomba. Esta presión de combustible actúa como presión de control, a través de un estrangulador, sobre el recinto anular del tope hidráulico (13) y desplaza, si está cerrada la electroválvula del variador de avance (15), el émbolo de control (12) contra la fuerza del muelle en dirección de «avance» (en la figura superior hacia derecha). De esta forma se desplaza tambien la corredera de regulación en sentido de «avance», de forma tal que se abre el canal de entrada en el émbolo del variador de avance. Ahora puede pasar combustible al volumen situado detras del émbolo del variador de avance y presionar el émbolo del variador de avance, hacia la derecha, en sentido de «avance». El movimiento axial del émbolo del variador de avance es transmitido mediante la espiga esférica como movimiento de giro al anillo de levas (1) de la bomba de alta presión de émbolos radiales. El giro del anillo de levas con relación al eje de accionamiento de la bomba, conduce en su desplazamiento hacia «avance», a un tope prematuro de los rodillos sobre la elevación de leva y, por tanto, a un comienzo de inyección más adelantado. La posible variación en sentido de «avance» puede ser de hasta 20 grados del árbol de levas (lo que corresponde a 40 grados del cigüeñal),
- Variación del avance en sentido de «retraso»La electroválvula del variador de avance (15) abre cuando recibe señales a impulsos de la unidad de control de bomba. Con ello, disminuye la presión de control en el recinto anular del tope hidíáuüco (13). El embolo de control (12) se mueve por la fuerza de su muelle en sentido de «retraso» (en la fig. superior hacia la izquierda).El émbolo del variador de avance (3) se mantiene parado inicialmente. Sólo cuando la corredera de regulación (5) abre eí taladro de control hacia el canal de salida, puede salir el combustible de! volumen situado detrás del émbolo del variador de avance. El muelle presiona ahora el émbolo del variador de avance, otrá vez en sentido de «retraso», a su posición inicial.
Regulación de la presión de control
Mediante la apertura y cierre rápidos (impulsos) de la aguja de electroválvula, la electroválvula del variador de avance actúa como un estrangulador variable. La electroválvula puede influir continuamente sobre la presión de control, de forma tal que el émbolo de control puede adoptar posiciones discrecionales entre «avance» y «retraso». En ello, la relación de impulsos, es decir, la relación del tiempo de apertura respecto a la duración total de un ciclo de trabajo de la aguja de electroválvula, es determinada por la unidad de control de bomba.
Por ejemplo, si debe regularse el émbolo de control más en sentido de «avance», la unidad de control de bomba modifica la relación de impulsos de forma tal que se reduce la parte temporal del estado abierto. A través de la electroválvula del regulador de avance sale menos combustible y el émbolo de control se mueve hacia «avance».
