El sistema de inyección diésel es un componente crucial en los motores de combustión interna, y su correcto funcionamiento es esencial para el rendimiento y la eficiencia del vehículo. Este artículo explora el principio del sistema de riel común (common-rail), el análisis del desgaste superficial de los componentes, y las soluciones disponibles para problemas comunes como el filtro de partículas diésel (DPF) y la optimización del rendimiento.
Principio del Sistema Common-Rail (CRDI)
El sistema riel común CRDI ajusta con precisión la cantidad de combustible para el motor de combustión interna, generando presiones de inyección desde 400 bar hasta 1800 bar de acuerdo a la condición de aceleración y carga. Este sistema reduce el consumo de combustible y la emisión de gases al medio ambiente.
Funcionamiento y Componentes
En funcionamiento, los componentes del sistema CRDI, al entrar en constante contacto, generan desgastes en las superficies de sus elementos. Investigaciones previas detallan que los diferentes tipos de desgaste dependen de las condiciones de trabajo a las que el elemento está sometido. La superficie de la leva anular tiene un acabado superficial de gran calidad debido a las condiciones en las que trabaja, con una composición química y ordenamiento atómico especial.
Análisis del Desgaste Superficial con la Transformada de Fourier
La problemática de realizar el análisis de rugosidad de piezas mecánicas es la detección visual de las deformaciones producidas en las superficies.
Se aplica la transformada de Fourier en el análisis del desgaste superficial de la leva anular de la bomba de alta presión DENSO HP3 al utilizar la mezcla combustible ecológica diésel - surfactante - agua al 20%, que es una emulsión de dos sustancias tenso activas no iónicas, durante 200 horas de funcionamiento a 3000 rpm, con inspecciones cada 50 horas.
Con el módulo didáctico generado en Matlab para el procesamiento digital de imágenes y la transformada de Fourier se compara el perfil ideal y el perfil de rugosidad de la leva anular en términos de la frecuencia de las imágenes, aplicando herramientas estadísticas como el promedio del máximo y mínimo de intensidad. Para el análisis de las imágenes digitales, la interfaz gráfica en Matlab incorpora los algoritmos de registros de píxeles y subpíxeles de una secuencia de imágenes de baja resolución de la superficie mecánica para proceder a la binarización, luego las imágenes son filtradas aplicando un algoritmo de recuperación de fase para mejorar la identificación de resoluciones en función de los perfiles de relieve de la imagen, aplicando el teorema de convolución y la transformada inversa de Fourier se reconstruye la imagen resultante que muestra posibles zonas de mayor desgaste de la pieza mecánica.
u yv, representan las variables de frecuencia.
En la Figura 13 se representa el desgaste de la leva anular de la bomba, en donde se verifica la reducción de 0,121 g entre el valor máximo y mínimo que representa el 0,075% del peso inicial. El desgaste presentado es regular sin variaciones significativas. En la Figura 14 se observa que la rugosidad aumenta conforme se suman las horas de funcionamiento, se obtiene una variación de 0,161 μm entre el valor mínimo y máximo, aumentando su rugosidad en 22,33% con un máximo de 0,882 μm. En la Figura 15 se representa el cambio de rugosidad que sufrió la superficie de contacto de la leva anular cara posterior, se observa que la medida de rugosidad aumentó conforme el paso de las horas de funcionamiento, se obtuvo una variación de 0,226 μm entre el valor mínimo y máximo, con un creciente de su rugosidad en 40,35% con un máximo de 0,786z μm. Para validar si la diferencia de medias es significativa, se aplica la prueba de hipótesis para muestras independientes y sus resultados se presentan en la Tabla 11 donde la prueba de Levence da un p-valor (Sig.) de 0,000 lo que indica que las varianzas no son iguales entre los dos grupos de análisis, luego el Sig.
Efecto de la Emulsión de Combustible
La emulsión de combustible permite la mezcla de agua u otra sustancia inmiscible generalmente en aceite de manera que sea lo más homogénea posible; mediante el uso de tenso activos, se evita la separación de fases. La aplicación de las emulsiones de combustible reduce la temperatura de combustión, las emisiones contaminantes y aumentan el rendimiento térmico debido a micro explosiones generadas por las partículas de agua.
La adición de agua en forma emulsión en el combustible tiene efectos positivos en la eficiencia de la combustión. Generan la elevación en el torque Figura 18 con el motor a velocidad constante de 1500 rpm en comparación a los resultados del diésel sin aditivo, porque se producen micro explosiones por la diferencia de volatilidad del agua.
El uso de la mezcla combustible diésel surfactantes agua al 20%, en la bomba de alta presión HP3 genera desgastes prematuros en las superficies de la leva.
Soluciones para Problemas Comunes
Filtro de Partículas Diésel (DPF)
En Ecu Service también contamos con una solución definitiva para el Filtro de Partículas Diesel - DPF, que consiste en Reprogramar la Ecu para desactivar el funcionamiento electrónico del DPF, de esta manera queda eliminado electrónicamente y luego se efectúa el retiro del cerámico Tapado, así evitamos que se siga tapando. Si experimenta problemas recurrentes con el DPF, pérdida de potencia o fallas en el sistema de escape, es posible que su vehículo sea candidato para esta solución. No, la solución DPF OFF está diseñada específicamente para vehículos diésel que experimentan problemas recurrentes con el DPF. La frecuencia puede variar según el uso y condiciones de conducción. El proceso completo incluye fases de remojo, lavado en la maquina KingKar, y una prueba de flujo de gases. La maquinaria KingKar realiza un ciclo de lavado constante durante dos horas, proporcionando una limpieza más profunda y completa. La limpieza especializada va más allá de la superficie, utilizando solventes químicos y maquinaria avanzada para una limpieza profunda y efectiva.
Eliminación Electrónica de la EGR
La solución que podemos entregar es de eliminar electrónicamente el funcionamiento de la EGR para que permanezca siempre cerrada, en algunos casos también es necesario instalar una tapa para evitar la entrada de aire.
ChipTuning
ChipTuning EPC; es una unidad única, compacta y completamente sellada. Compatible con la mayoría de los motores diesel, de fácil instalación y sin intervención a otros componentes. Intercepta la información del programa original de la unidad de control (ECU), haciendo un re mapeo dinámico en tiempo real, optimizando el torque del motor entre un 20 - 25%, lo que implica más potencia y una mejora en el rendimiento promedio en un 15% general del vehículo. Con el Funcionamiento Chips Tuning CR logramos aumentos de potencia entre 20 - 75 Hp y 60 - 120 Nm de torque. ChipTuning EPC; es una unidad única, compacta y completamente sellada. Compatible con la mayoría de los motores diesel, de fácil instalación y sin intervención a otros componentes.
Limpieza de Inyectores Diésel
Limpia el sistema de inyección, mediante el uso de aditivos altamente efectivos con una eficiencia inalcanzable. Elimina los depósitos en boquillas de inyección de todos motores de diesel. Representa una alternativa completa a la limpieza profesional de inyectores, regenera el sistema de inyección, así como los componentes de suministro de combustible. Restaura el rendimiento del motor a los parámetros de configuración originales. Limpiador de inyectores diesel, es un producto profesional de última generación con un campo de aplicación universal, para todos los motores a diesel.
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