20 años de Common Rail para Diesel II: Alfa Romeo fue el primero
Continuación: El difícil camino de los diseñadores para introducir nuevas tecnologías.
Son la columna vertebral de todo lo que Fiat y Bosch
Poco después de que Fiat introdujera el Croma de inyección directa en 1986, Rover introdujo un sistema similar, que lo creó en colaboración con los especialistas británicos de Perkins. Se utilizará más adelante para los modelos Honda. No fue hasta 1988 que el Grupo VW tuvo el primer motor diesel de inyección directa, que también usaba una bomba de distribución Bosch. Sí, es VW el que cumple la función de inyector de masa para inyección directa en vehículos diésel. Sin embargo, VW es tan apasionado por sus motores TDI que se pierde la revolución de finales del siglo XX. Entonces, volviendo al comienzo de la historia, para reunirnos nuevamente con los ingenieros de Fiat y Bosch. Esta vez no se trata de colaboración.
El mencionado Centro Ricerce Fiat y Magnetti Marelli todavía lograron construir un sistema funcional en el que el proceso de generación de presión está separado uno del otro. Esto evita caídas de presión y logra la máxima presión a altas velocidades. Para hacer esto, una bomba rotativa llena un riel de combustible de acero de paredes gruesas. La inyección directa se realiza mediante inyectores controlados por solenoide. Los primeros prototipos se crearon en 1991 y, tres años después, la tecnología se vendió a Bosch, quien la desarrolló aún más. El sistema, así desarrollado por Fiat y perfeccionado por Bosch, apareció en 1997 en los Alfa Romeo 156 2.4 JTD y Mercedes-Benz E220 d. Al mismo tiempo, la presión máxima de inyección de 1360 bar todavía no supera la presión de algunos de los sistemas anteriores (utilizados por el Opel Vectra y el Audi A6 2.5 TDI de 1996 y el BMW 320d de 1998, la bomba VP 44 para la inyección directa logra una presión en el rango de 1500 - 1750 bar), pero el control y la eficiencia del proceso están en un nivel mucho más alto.
Su mayor ventaja es que mantiene una presión de riel alta constante, lo que permite un control preciso de la inyección, que a su vez ahora se puede administrar en lotes, lo cual es muy importante para la mezcla en un motor diésel. Así, la presión es independiente de la velocidad, la calidad del proceso de combustión mejora significativamente, lo que significa que se reducen el consumo de combustible y las emisiones. Con el desarrollo del sistema, los inyectores electromagnéticos serán reemplazados por inyectores piezoeléctricos más precisos, permitiendo el uso de una gran cantidad de inyecciones a corto plazo y presiones de hasta 2500 bar para automóviles y hasta 3000 bar para camiones y autobuses en los últimos generaciones de motores diesel.
Dolores de parto con Common Rail
Por supuesto, incluso los ingenieros de Fiat no comienzan a ciegas. Sin embargo, tienen acceso al trabajo tanto de Vickers, que creó un sistema mecánico similar hace muchos años, como del Instituto Federal Suizo de Tecnología ETH, y en particular del equipo de Robert Hubert, que creó un exitoso prototipo diésel en los años 60. con sistema Common Rail y control electrónico. Por supuesto, los dispositivos electrónicos rudimentarios de aquellos años permitían que solo funcionaran prototipos en el laboratorio, pero en 1983, Marko Ganzer de ETH patentó un "sistema de carga de batería controlado electrónicamente" para automóviles diesel. De hecho, este es el primer desarrollo prometedor de dicho sistema. Al fin y al cabo, el problema no está en la idea, sino en su implementación, y son los ingenieros de Fiat y Bosch quienes logran lidiar con todos los problemas asociados a las fugas de alta presión inherentes a esta tecnología, la creación de inyectores adecuados y demás. Es un hecho poco conocido que si bien los fabricantes de automóviles en Japón se están quedando atrás en el desarrollo de motores diesel, de hecho el primer vehículo en utilizar el sistema de inyección Common Rail fue un camión Hino con motor J08C y sistema de inyección Denso, que es el resultado del trabajo de los equipos del Dr. Shonei Ito y Faros de Masahiko. Igualmente interesante es el hecho de que en la década de 80, los ingenieros de la IFA de Alemania Oriental desarrollaron con éxito un sistema similar para sus camiones.
Desafortunadamente, los problemas financieros de Fiat a finales de los 90 lo obligaron a vender su gallina de oro a Bosch. Después de todo, fue Bosch quien desarrolló esta tecnología y hoy es el líder indiscutible en la producción de estos sistemas. De hecho, todavía hay pocos fabricantes de este equipo; además de Bosch, estos son Denso, Delphi y Siemens. Debajo del capó y en cualquier auto que mires, encontrarás algo similar. Poco después de que el sistema Common Rail demostrara sus ventajas sobre todo lo demás, fue introducido por los fabricantes franceses PSA. En ese momento, fabricantes como Mazda y Nissan ya habían introducido la inyección directa, pero sin el sistema Common Rail, VW sigue buscando formas de crear un sistema eficiente que no utilice las patentes Common Rail, e introdujo un sistema de inyección más común. para bombas de camión en 2000. De hecho, en 2009, VW tampoco se dio por vencido y no lo reemplazó con un riel común.
Los fabricantes de camiones lo introdujeron más tarde: hace solo unos años, sus motores también estaban equipados con una bomba-inyector o bomba-tubo-inyector con elementos de bomba separados y un tubo de alta presión muy corto. En la feria de Tokio, Quon mostró otra solución interesante: la tecnología de bomba-inyector que, sin embargo, funciona con un riel común de paredes delgadas con una presión más baja. Este último desempeña el papel de un nodo de equilibrio intermedio.
Además de todo lo anterior, el sistema Common Rail es fundamentalmente diferente de los sistemas de preinyección en que se basa en la energía cinética generada por la bomba para una inyección de combustible precisa. Por lo tanto, no es necesaria una relación de compresión tan alta, así como el alto nivel de turbulencia, que es preferible para los motores diesel con cámara previa y que se crea intensamente en motores diesel con cámara de vórtice. El sistema Common Rail, junto con el desarrollo de la tecnología de control electrónico y los turbocompresores, creó las condiciones previas para la revolución del diésel y, sin él, los motores de gasolina no tendrían ninguna posibilidad hoy en día. Por cierto, este último también recibió un sistema de llenado similar, solo que en un pedido más pequeño. Pero esa es otra historia.
Sí, el sistema Common Rail es caro y complejo, pero actualmente no hay alternativa a los motores diesel. Los fabricantes también han logrado crear opciones más baratas y de menor presión para vehículos de bajo costo como India, donde se respeta el diésel. Después de los últimos escándalos, se culpó al diesel de todas las fallas terrenales, pero, como muestran las pruebas recientes de la APP, su limpieza es bastante posible. En cualquier caso, se avecinan tiempos interesantes.
Texto: Georgy Kolev
