Sistema de combustible del vehículo: estructura, funcionamiento, diagnóstico y reparación
Lo más importante de un vistazo
- El suministro de combustible como sistema integral:
El sistema de combustible almacena, filtra y bombea el combustible y, en función del sistema de inyección, lo suministra a la presión necesaria para una inyección controlada. - Los sistemas de baja y alta presión funcionan conjuntamente:
En los motores de gasolina con inyección directa y los motores diésel Common Rail, la bomba eléctrica de combustible alimenta el circuito de baja presión, mientras que una bomba de alta presión genera la presión de inyección necesaria. - Las averías afectan a toda la cadena de funcionamiento:
Los problemas de arranque, la pérdida de potencia o las desviaciones de presión pueden deberse a las bombas, los filtros, los conductos, la regulación de presión, los sensores o los inyectores, por lo que es necesario localizar sus causas de forma sistemática. - Un código de avería no implica necesariamente que un componente esté defectuoso:
Si la presión del combustible es demasiado baja, primero deben comprobarse la presión de alimentación y el caudal de suministro del circuito de baja presión antes de evaluar la bomba de alta presión, la regulación de presión y los sensores. - Combinación específica de métodos de diagnosis:
La consulta de la memoria de averías, los datos en tiempo real, las pruebas de actuadores y las mediciones eléctricas deben combinarse con comprobaciones de presión y funcionamiento para identificar las causas de las averías y evitar sustituciones innecesarias de componentes.
Indicación de seguridad importante
La siguiente información técnica y los consejos prácticos aquí descritos han sido elaborados por HELLA con el fin de ayudar de forma profesional a los talleres de vehículos en su trabajo diario. La información proporcionada en esta página web está dirigida a personal cualificado y con la formación técnica correspondiente.
Fundamentos y descripción general del sistema
El sistema de combustible garantiza el suministro de la cantidad necesaria de combustible al motor de combustión interna. Para ello, el combustible se almacena en el depósito, se filtra y se transporta hasta el motor, donde se suministra a la presión necesaria en función del sistema de inyección correspondiente. A continuación, la unidad de control del motor regula la inyección de acuerdo con las condiciones de funcionamiento actuales.
Los sistemas de combustible modernos están compuestos por elementos mecánicos, hidráulicos y electrónicos. Las bombas de combustible con regulación eléctrica, los sensores de presión del combustible, los sensores de nivel del depósito y los sistemas de alta presión están integrados en el sistema de diagnosis del vehículo. De este modo, las desviaciones pueden detectarse a menudo mediante la memoria de averías o los valores de medición de la unidad de control del motor.
Estructura del sistema de combustible
En términos generales, el sistema de combustible se puede dividir en dos áreas: suministro de combustible y preparación del combustible. El suministro de combustible comienza en el depósito de combustible. Una bomba de combustible eléctrica impulsa el combustible hasta el motor a través de filtros y conductos. En los motores de gasolina con inyección directa y los motores diésel Common Rail, a este circuito de baja presión le sigue un sistema de alta presión.
Funciones del suministro de combustible:
- Almacenar el combustible de forma segura y suministrarlo según las necesidades
- Filtrar las impurezas
- Garantizar una alimentación uniforme de la bomba de combustible
- Medir el nivel de combustible del depósito
La preparación del combustible comprende la generación de presión, la dosificación y la inyección en función de las necesidades. Para ello, la unidad de control del motor calcula el momento y la cantidad de inyección a partir de la información proporcionada por diversos sensores.
Funciones de la preparación del combustible:
- Generar la presión de combustible necesaria
- Almacenar y distribuir el combustible en el conducto común (rail)
- Determinar la cantidad y el momento de inyección
- Regular y supervisar la presión mediante sensores y unidades de control
Suministro de combustible
El sistema de suministro de combustible comprende principalmente el depósito de combustible, la unidad de suministro de combustible, la bomba eléctrica de combustible, el depósito antioleaje, los conductos de combustible, el filtro de combustible y el sensor de nivel de combustible.
Preparación del combustible
La preparación del combustible consiste en acondicionar el combustible para conseguir una combustión óptima en el motor. Para ello, el combustible se dosifica, se mezcla con aire y se suministra al motor en la cantidad adecuada y en el momento preciso.
Motor de gasolina: inyección en el colector de admisión e inyección directa
En la inyección en el colector de admisión, el combustible se inyecta en el conducto de admisión, delante de la válvula de admisión. La presión de combustible necesaria la proporciona el sistema eléctrico de suministro de combustible.
En la inyección directa de gasolina, el combustible llega directamente a la cámara de combustión. Además del sistema de baja presión, se necesita una bomba de alta presión de accionamiento mecánico. Los sistemas modernos funcionan con presiones de varios cientos de bares, dependiendo del diseño del motor y de las condiciones de funcionamiento.
Bombas de alta presión e inyectores
La bomba de alta presión genera la presión necesaria para la inyección directa. A continuación, los inyectores dosifican la cantidad de combustible para cada uno de los cilindros.
Las inyecciones múltiples permiten realizar, por ejemplo, inyecciones previas, principales y posteriores. De este modo, es posible influir de forma específica en el proceso de combustión, la generación de ruido y las emisiones.
Sensores y unidad de control del motor
La unidad de control del motor regula la presión del combustible y la inyección a partir de la información proporcionada por diversos sensores. Entre estos datos se incluyen la presión del combustible, la masa de aire o la presión del colector de admisión, la posición del cigüeñal y del árbol de levas, la temperatura del motor y los valores de las sondas lambda.
Las señales de entrada no plausibles pueden afectar a la regulación del combustible, aunque la bomba o los inyectores funcionen correctamente. Por tanto, la comprobación de los valores de los sensores forma parte del procedimiento de diagnosis sistemática.
Tipos de combustible y requisitos
Los distintos componentes del sistema de combustible deben ser compatibles con el combustible utilizado. Esto afecta, en particular, a las juntas, las bombas, los filtros, los conductos y los componentes del sistema de inyección. La gasolina y el gasóleo presentan diferencias en cuanto a su comportamiento de ignición, capacidad lubricante, comportamiento de evaporación y compatibilidad química con los elastómeros. Las mezclas con etanol o componentes biogénicos también influyen en los requisitos que deben cumplir los materiales utilizados.
Por este motivo, únicamente se deben utilizar combustibles autorizados por el fabricante del vehículo para el modelo en cuestión. El repostaje con un combustible incorrecto o no autorizado puede dañar las bombas, los inyectores y otros componentes del sistema de inyección.
Diagnosis, mantenimiento y reparación.
Conclusión
El sistema de combustible de los vehículos modernos combina el almacenamiento de combustible, el suministro regulado y una tecnología de inyección precisa en un complejo sistema integral. Para el taller, resulta especialmente relevante la interacción entre la bomba eléctrica de combustible, la unidad de suministro, el sensor de nivel del depósito, la regulación de presión y la unidad de control del motor.
Por tanto, una localización eficaz de averías no se basa exclusivamente en comprobaciones mecánicas. La consulta de la memoria de averías, los datos en tiempo real, las pruebas de los actuadores y las mediciones eléctricas deben combinarse con comprobaciones de presión y funcionamiento. De este modo, es posible identificar de forma específica las causas de las averías y evitar sustituciones innecesarias de componentes.
¡Nota!
La información, los valores técnicos y los procedimientos de comprobación aquí expuestos tienen carácter informativo general y no sustituyen a la documentación de reparación específica del vehículo. La estructura del sistema, las presiones de funcionamiento, las funciones de diagnosis y los procedimientos de reparación pueden variar en función del fabricante del vehículo, el modelo, la motorización y el año de fabricación.
Durante los trabajos de diagnosis, mantenimiento y reparación, respete siempre las instrucciones específicas del vehículo, las indicaciones de seguridad y la normativa legal vigente. Los trabajos en los sistemas de combustible y de alta presión deben ser realizados exclusivamente por personal especializado debidamente cualificado y con el equipamiento de taller adecuado.
Preguntas frecuentes: preparación del combustible
Porque una prealimentación insuficiente puede provocar que la bomba de alta presión no reciba suficiente combustible y, por tanto, no pueda generar la presión requerida en el rail. Solo cuando la presión de alimentación es correcta y el caudal de suministro es suficiente tiene sentido realizar una evaluación específica del sistema de alta presión.
Porque las desviaciones de presión también pueden deberse a un filtro de combustible obstruido, una bomba de prealimentación con un rendimiento insuficiente, problemas en los conductos, una regulación de presión defectuosa, desviaciones en los valores de los sensores o inyectores con fugas internas. Por tanto, siempre es necesario comprobar toda la cadena de funcionamiento.
Porque la demanda de combustible aumenta considerablemente bajo carga y una capacidad de suministro limitada, por ejemplo, debido a un filtro obstruido o una bomba desgastada, puede provocar una desviación significativa entre la presión de consigna y la presión real únicamente cuando aumenta el caudal de combustible.
Una tensión de alimentación demasiado baja o una resistencia de contacto elevada pueden reducir el régimen de revoluciones y el caudal de suministro de la bomba, aunque esta funcione correctamente desde el punto de vista mecánico. Por ello, se deben comprobar la alimentación de tensión, la conexión a masa y la señal de accionamiento en condiciones reales de funcionamiento.
Si el depósito antioleaje no se llena suficientemente, la bomba de combustible puede aspirar aire momentáneamente al circular por curvas, acelerar o frenar. Esto puede provocar una caída de la presión y del caudal de suministro, dando lugar a fallos esporádicos.
Una prueba de actuadores solo confirma inicialmente que la bomba recibe la señal de accionamiento y responde a ella. Para determinar si alcanza la presión prescrita y el caudal de suministro necesario en las distintas condiciones de funcionamiento, es necesario realizar comprobaciones adicionales de los valores de medición y del funcionamiento.
La unidad de control del motor utiliza los valores de los sensores como variables de regulación de la presión del combustible y de la inyección. Por tanto, unas señales de entrada incorrectas pueden provocar un accionamiento erróneo de las bombas, las válvulas reguladoras o los inyectores, aunque los actuadores correspondientes estén técnicamente en perfecto estado.
Las entrada de partículas o aire en el sistema de combustible puede afectar a la regulación de presión, someter a esfuerzos adicionales a los delicados componentes de alta presión y provocar problemas de arranque o desviaciones de presión inmediatamente después de la reparación. Por este motivo, es fundamental trabajar con especial limpieza, sobre todo en los sistemas Common Rail.
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