Sistema de combustible en el vehículo: estructura, funcionamiento, diagnóstico y reparación
Los datos más importantes de un vistazo
- La alimentación de combustible como un 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 de inyección directa y en 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. - Los errores afectan a toda la cadena funcional:
Los problemas de arranque, la pérdida de potencia o las variaciones de presión pueden deberse a las bombas, los filtros, las tuberías, la regulación de presión, los sensores o los inyectores, y deben localizarse de forma sistemática. - Un código de error no implica necesariamente un defecto en un componente:
Si la presión del combustible es demasiado baja, primero hay que comprobar la presión de alimentación y el caudal del lado de baja presión antes de evaluar la bomba de alta presión, la regulación de presión y los sensores. - Combinar de forma selectiva los métodos de diagnóstico:
La memoria de errores, los datos en tiempo real, las pruebas de los actuadores y las mediciones eléctricas deben combinarse con pruebas de presión y de funcionamiento para delimitar las causas de las fallas 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 facilitada en esta página web está pensada solamente para personal debidamente cualificado y con formación específica.
Conceptos básicos y descripción general del sistema
El sistema de combustible garantiza que el motor de combustión reciba la cantidad necesaria de combustible. Para ello, el combustible se almacena en el depósito, se filtra, se transporta hasta el motor y, en función del sistema de inyección correspondiente, se suministra a la presión necesaria. La inyección posterior es regulada por la unidad de control del motor en función del estado de funcionamiento actual.
Los sistemas de combustible modernos están formados por componentes mecánicos, hidráulicos y electrónicos. Las bombas de combustible con regulación eléctrica, los sensores de presión de combustible, los sensores de nivel del depósito y los sistemas de alta presión están integrados en el sistema de diagnóstico del vehículo. De este modo, a menudo es posible detectar las anomalías a través de la memoria de errores o de los valores medidos de la unidad de control del motor.
Estructura del sistema de combustible
En principio, el sistema de combustible se puede dividir en dos áreas: el bombeo y el tratamiento del combustible. El bombeo de combustible comienza en el depósito de combustible. Una bomba de combustible eléctrica impulsa el combustible a través de filtros y conductos hasta el motor. En los motores de gasolina de inyección directa y en los motores diésel Common Rail, a este circuito de baja presión le sigue un sistema de alta presión.
Funciones del sistema de bombeo de combustible:
- Almacenar el combustible de forma segura y bombearlo según las necesidades
- Filtrar impurezas
- Suministro uniforme a la bomba de combustible
- Registrar la capacidad del depósito
El tratamiento del combustible incluye 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 de inyección y la cantidad inyectada a partir de la información proporcionada por diversos sensores.
Funciones del tratamiento del combustible:
- Generar la presión de combustible necesaria
- Almacenar y distribuir combustible en el riel
- Determinar la cantidad y el momento de la inyección
- Regulación y control de la presión mediante sensores y unidades de control
Sistema de bombeo de combustible
El sistema de bombeo de combustible incluye, en particular, el depósito de combustible, la unidad de alimentación de combustible, la bomba eléctrica de combustible, el depósito de compensación, los conductos de combustible, el filtro de combustible y el sensor de nivel de combustible.
Tratamiento del combustible
El tratamiento del combustible consiste en preparar el combustible para que se produzca una combustión óptima en el motor. En este proceso, el combustible se dosifica, se mezcla con aire y se suministra al motor en la cantidad adecuada y en el momento oportuno.
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, antes 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, en función del diseño del motor y de las condiciones de funcionamiento, con presiones de varios cientos de bar.
Bombas e inyectores de alta presión
La bomba de alta presión proporciona 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, por ejemplo, inyecciones previas, principales y posteriores. De este modo, es posible influir de forma específica en el proceso de combustión, el nivel 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 basándose en la información proporcionada por diversos sensores. Entre ellos se incluyen, entre otros, la presión del combustible, la masa de aire o la presión en el 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 poco plausibles pueden afectar al control del combustible, aunque la bomba o los inyectores funcionen correctamente desde el punto de vista técnico. Por lo tanto, la comprobación de los valores de los sensores forma parte de un diagnóstico sistemático.
Tipos de combustible y requisitos
Los distintos componentes del sistema de combustible deben estar adaptados al combustible correspondiente. Esto afecta, en particular, a las juntas, las bombas, los filtros, los conductos y los componentes del sistema de inyección. La gasolina y el diésel se diferencian en cuanto a su comportamiento de ignición, su capacidad lubricante, su comportamiento de evaporación y su comportamiento químico frente a los elastómeros. Las mezclas, como el etanol o los componentes biogénicos de los combustibles, también influyen en los requisitos que deben cumplir los materiales utilizados.
Por este motivo, solo se deben utilizar combustibles que hayan sido homologados por el fabricante del vehículo para el modelo en cuestión. El uso de combustibles inadecuados o no homologados puede dañar las bombas, los inyectores y otros componentes del sistema de inyección.
Diagnóstico, 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 sistema global complejo. Para el taller, resulta especialmente relevante la interacción entre la bomba eléctrica de combustible, la unidad de bombeo, el sensor del depósito, la regulación de presión y la unidad de control del motor.
Por lo tanto, una búsqueda de averías eficaz no se basa exclusivamente en pruebas mecánicas. La memoria de errores, los datos en tiempo real, las pruebas de los actuadores y las mediciones eléctricas deben combinarse con pruebas de presión y de funcionamiento. De este modo, se pueden identificar de forma específica las causas de los errores y evitar la sustitución innecesaria de componentes.
¡Nota!
La información, los datos técnicos y los procedimientos de comprobación aquí expuestos tienen carácter meramente informativo y no sustituyen a las instrucciones de reparación específicas de cada vehículo. La estructura del sistema, las presiones de funcionamiento, las funciones de diagnóstico 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 diagnóstico, mantenimiento y reparación, deben respetarse siempre las especificaciones propias del vehículo, la información de seguridad y la normativa legal vigente. Los trabajos en los sistemas de combustible y de alta presión solo deben ser realizados con el equipamiento adecuado de taller y por personal especializado debidamente cualificado.
Preguntas frecuentes: tratamiento del combustible
Porque un suministro previo insuficiente puede provocar que la bomba de alta presión no reciba suficiente combustible y, por lo tanto, no pueda alcanzar la presión requerida en el riel; solo cuando la presión de alimentación es correcta y el caudal es suficiente tiene sentido realizar una evaluación específica del sistema de alta presión.
Dado que las variaciones de presión también pueden deberse a un filtro de combustible obstruido, una bomba de alimentación débil, problemas en las tuberías, una regulación de presión defectuosa, desviaciones en los sensores o inyectores con fugas internas, siempre es necesario comprobar toda la cadena de efectos.
Porque el consumo de combustible aumenta considerablemente bajo carga y una capacidad de bombeo limitada —por ejemplo, debido a un filtro obstruido o a una bomba desgastada— solo puede provocar una desviación significativa entre el valor de consigna de la presión y el valor real de la presión cuando el caudal es elevado.
Una tensión de alimentación demasiado baja o una resistencia de contacto elevada pueden reducir la velocidad de la bomba y el caudal, aunque la bomba de combustible esté en perfectas condiciones mecánicas; por ello, se deben comprobar la alimentación eléctrica, la conexión a masa y el sistema de control en condiciones reales de funcionamiento.
Si el depósito de compensación no está lo suficientemente lleno, la bomba de combustible puede aspirar aire momentáneamente al tomar curvas, acelerar o frenar, lo que provoca una caída de la presión y el caudal de bombeo y puede dar lugar a fallas esporádicas.
Una prueba del actuador solo confirma, en un primer momento, que la bomba recibe la señal de control y que, en principio, responde; para determinar si alcanza la presión prescrita y el caudal necesario en las condiciones de funcionamiento correspondientes, es necesario realizar pruebas adicionales de medición y funcionamiento.
La unidad de control del motor utiliza los valores de los sensores como variables de control para la presión del combustible y la inyección, por lo que unas señales de entrada erróneas pueden provocar un control incorrecto de las bombas, las válvulas reguladoras o los inyectores, aunque los actuadores en cuestión estén técnicamente en buen estado.
Las partículas depositadas o el aire presente en el sistema de combustible pueden afectar al control de la presión, someter a esfuerzo a los componentes sensibles de alta presión y provocar problemas de arranque o variaciones de presión inmediatamente después de la reparación; por ello, es fundamental trabajar con limpieza, especialmente en los sistemas Common Rail.
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