ES2295261T3 - Procedimiento para el servicio de una instalacion destinada a la inyeccion de combustible de un motor de combustion interna con inyeccion directa de la gasolina. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para el servicio de una instalación para la inyección de combustible de un motor de combustión interna, con inyección directa de la gasolina, que comprende una bomba de alta presión para el combustible, un dispositivo de control (18) y una primera válvula de inyección (9) para cada cilindro (3) del motor de combustión interna, estando prevista, al menos, una segunda válvula de inyección (15) y pudiéndose inyectar combustible en el tubo de aspiración (7) con la segunda válvula de inyección (15), inyectándose combustible, en caso necesario, en el tubo de aspiración (7) a través de la segunda válvula de inyección (15) para evitar los depósitos en el tubo de aspiración (7) y/o sobre la válvula de inyección (15).
Description
Procedimiento para el servicio de una
instalación destinada a la inyección de combustible de un motor de
combustión interna con inyección directa de la gasolina.
La invención se refiere a un procedimiento para
el servicio de una instalación para la inyección de combustible
destinada a los motores de combustión interna con inyección directa
de la gasolina, que comprende una bomba de alta presión para el
combustible, un dispositivo de control y una primera válvula de
inyección para cada cilindro del motor de combustión interna.
En los motores de combustión interna con
recuperación del gas de escape y con inyección directa de la
gasolina (BDE) se plantea el problema de que se forman depósitos en
el tubo de aspiración o bien en las válvulas de escape. El origen
de estos depósitos reside en las partículas de hollín, que están
contenidas en el gas de escape reciclado y en la porción de
hidrocarburos parcialmente polimerizados en el gas de escapa
reciclado. En un principio, estos depósitos son blandos y
pegajosos, sin embargo, éstos se transforman, en el transcurso del
tiempo, en depósitos duros y pueden conducir el bloqueo de las
piezas componente móviles o bien a su destrucción. En la sección de
aspiración se encuentran amenazadas por estos depósitos, ante todo,
las válvulas de admisión así como sus guías de válvula.
De igual modo, la presencia de estos depósitos
conduce a una reducción de la sección transversal libre para el
flujo en el tubo de aspiración, lo cual tiene un efecto negativo
sobre el comportamiento al funcionamiento y sobre la potencia
suministrada por el motor de combustión interna.
Se conoce por la publicación WO 99/42718 un
motor de combustión interna, que trabaja según el principio PCCI.
El procedimiento de la ignición por compresión de la carga
premezclada (premixed-charga
compression-ignition) (PCCI) posibilita el
autoencendido del combustible, que ha sido inyectado en la cámara de
combustión en la fase de aspiración o al inicio de la fase de
compresión.
En la publicación citada no se ha tratado el
problema de los depósitos en la sección de aspiración, que pueden
producirse en el caso del funcionamiento con BDE con reciclo del gas
de escape, así como tampoco lo ha sido una posible solución a este
problema.
La invención tiene como tarea proporcionar un
procedimiento para el servicio de un motor de combustión interna
con reciclo del gas de escape y con inyección directa de la
gasolina, que resuelve los problemas citados en el servicio de un
motor de combustión interna.
Esta tarea se resuelve, de conformidad con la
invención, en el caso de un motor de combustión interna, de este
tipo, porque se inyecta, en caso necesario, combustible en el tubo
de aspiración, a través de la segunda válvula de inyección, para
reducir los depósitos en el tubo de aspiración y/o en la válvula de
admisión.
Se ha descubierto, que puede impedirse la
formación de depósitos mediante la inyección temporal de combustible
en el tubo de aspiración por medio de la segunda válvula de
inyección. De igual modo, pueden desprenderse los depósitos
eventualmente existentes. Este efecto está basado en que el
combustible, que ha sido inyectado a través de la segunda válvula
de inyección, se encuentra en el tubo de aspiración en forma de una
fina niebla de combustibles y en que los aditivos, que están
contenidos en el combustible, impiden la formación de depósitos
mediante la humectación de las correspondientes superficies del tubo
de aspiración y, por ejemplo, de las válvulas de admisión. De igual
modo, esta fina niebla de combustible disuelve los depósitos,
eventualmente existentes, del tubo de aspiración y/o de las
válvulas de admisión de tal manera, que pueden eliminarse, también,
de manera efectiva, los depósitos eventualmente existentes.
En otra configuración del procedimiento, de
conformidad con la invención, puede estar previsto que sea inyectado
combustible en el tubo de aspiración a través de la segunda válvula
de inyección, en la período de calentamiento del motor de
combustión interna de tal manera, que se impida, de manera
particular, la formación de depósitos en el tubo de aspiración y
sobre las válvulas de admisión y se inyecta una cantidad adicional
de combustible, que es necesaria eventualmente para el proceso de
puesta en marcha. De este modo, la inyección de combustible a
través de la segunda válvula de inyección no provoca un consumo
adicional de combustible.
De manera alternativa, puede estar previsto,
también, que sea inyectado combustible en el tubo de aspiración a
través de la segunda válvula de inyección en el momento de la
detención del motor de combustión interna para conseguir un tiempo
de residencia prolongado del combustible en el tubo de aspiración y
sobre las válvulas de admisión y, de este modo, para mejorar la
disolución de los depósitos eventualmente existentes.
La necesidad de una inyección de combustible en
el tubo de aspiración a través de la segunda válvula de inyección
puede ser determinada, por ejemplo, mediante la vigilancia de la
depresión en el tubo de aspiración en determinados estados de
servicio tales como, por ejemplo, en el caso de al marcha en vacío
del motor de combustión interna de tal manera, que puede detectarse
la formación de depósitos sin sensores adicionales y, en caso
necesario, puede generarse una inyección de combustible a través de
la segunda válvula de inyección.
Pueden deducirse otras ventajas y
configuraciones ventajosas de la invención por medio del dibujo
siguiente y de su descripción.
La figura única muestra una representación
simplificada de un motor de combustión interna de un solo cilindro
con inyección directa de la gasolina y una segunda válvula de
inyección en el tubo de aspiración.
En la figura se ha representado,
esquemáticamente, un motor de combustión interna 1 de un vehículo
automóvil con inyección directa de la gasolina. En este motor de
combustión interna oscila un pistón 2 en un cilindro 3. El cilindro
3 está dotado con una cámara de combustión 4, que está limitada,
entre otras cosas, por medio del pistón 2, por medio de una válvula
de admisión 5 y una válvula de escape 6. Se ha previsto, el en
sentido del flujo, un tubo de aspiración 7 por delante de la
válvula de admisión 5. La válvula de escape 5 va seguida por un
tubo para el gas de escape 8. Evidentemente, pueden estar previstas,
de igual modo, varias válvulas de admisión 5 y varias válvulas de
escape 6 en cada cilindro 3.
En la región de la válvula de admisión 5 y de la
válvula de escape 6 penetran, en la cámara de combustión 4, una
primera válvula de inyección 9 y una bujía de encendido 10,
pudiéndose inyectar combustible directamente en la cámara de
combustión 4 a través de la primera válvula de inyección 9. El
combustible puede inflamarse en la cámara de combustión con la
bujía de encendido 10. Este tipo de funcionamiento se denomina
inyección directa de la gasolina (BDE). El combustible puede ser
inflamado en la cámara de combustión 4 con la bujía de
encendido.
En el tubo de aspiración 7 se ha dispuesto una
chapaleta giratoria de estrangulación 11, a través de la cual puede
alimentarse aire al tubo de aspiración 7. La cantidad del aire
alimentado depende de la posición angular de la chapaleta de
estrangulación 11. En el tubo para el gas de escape 11 se ha
dispuesto un catalizador 12, que sirve para la purificación del gas
de escape (no representado), que se forman por la combustión del
combustible.
Desde el tubo para el gas de escape 8 retorna un
tubo para el reciclo del gas de escape 13 hasta el tubo de
aspiración 7. En el tubo para el reciclo del gas de escape 13 se ha
dispuesto una válvula para el reciclo del gas de escape 14, con la
que puede ajustarse la cantidad del gas de escape, reciclada hasta
el tubo de aspiración 7. El tubo para el reciclo del gas de escape
13 y la válvula del gas de escape 14 forman lo que se denomina
reciclo del gas de escape.
En el tubo de aspiración 7 se ha previsto una
segunda válvula de inyección 15, que sirve para inyectar las
necesidades de combustible en el tubo de aspiración 7 y, de este
modo, para impedir la formación de depósitos, que son provocados
pro el reciclo del gas de escape, y para descomponer los depósitos
eventualmente existentes. La segunda válvula de inyección 15 puede
realizarse según una válvula de inyección a alta presión o según una
válvula de inyección a baja presión.
De igual modo, puede estar prevista, en caso
necesario, una segunda válvula de inyección para cada cilindro del
motor de combustión interna. De este modo, puede inyectarse el
combustible directamente en las proximidades de las válvulas de
admisión en el tubo de aspiración, lo cual reprime la formación de
depósitos de una manera aún más efectiva. Con ayuda de esta medida
se intensifica la regresión de los depósitos existentes.
De igual modo, puede estar previsto que la
segunda válvula de inyección inyecte combustible en el tubo de
aspiración entre la desembocadura de un tubo para el reciclo del gas
de escape en el tubo de aspiración y una cámara de combustión del
motor de combustión interna de tal manera, que la niebla de
combustible se forme, en el momento de la inyección del combustible
en el tubo de aspiración, allí donde sea máximo, también, el peligro
de los depósitos.
Según otro aspecto complementario, puede estar
previsto que la segunda válvula de inyección esté configurada como
válvula de inyección a alta presión o como válvula de inyección a
baja presión de tal manera, que las ventajas específicas de este
tipo de construcción contribuyan, también, en el caso de las
instalaciones para la inyección de combustible, de conformidad con
la invención.
Los gases de escape, reciclados hasta el tubo de
aspiración 7 a través del tubo para el reciclo del gas de escape
13, contienen partículas de hollín e hidrocarburos parcialmente
polimerizados. Estos componentes del gas de escape pueden
precipitarse en el interior del tubo de aspiración 7 y sobre la
válvula de admisión 5 en forma de un recubrimiento pegajoso,
inicialmente de baja viscosidad. El recubrimiento se transforma en
un depósito duro como consecuencia de la elevada temperatura de
servicio del motor de combustión interna, en el caso en que no sea
previamente desprendió de nuevo. Con esta finalidad sirve la
inyección de combustible en el tubo de aspiración 7 a través de la
segunda válvula de inyección 15. Los combustibles mordernos
contienen una pluralidad de aditivos, sirviendo algunos de estos
aditivos para impedir la formación de estos recubrimientos y
depósitos. Se ha descubierto, que se impide la formación de estos
depósitos por medio de la inyección momentánea de combustible en el
tubo de aspiración 7 y que, eventualmente, puede provocarse la
regresión de los depósitos existentes.
Es posible llevar a cabo la inyección del
combustible a través de la segunda válvula de inyección en cada
episodio de puesta en marcha del motor de combustión interna. En
este caso, la inyección del combustible a través de la segunda
válvula de inyección 15 puede servir, de manera simultánea, para el
enriquecimiento de la mezcla durante el período de calentamiento de
tal manera, que no se provoque un consumo adicional de combustible.
Se ha descubierto que es ventajoso inyectar una pequeña cantidad de
combustible en el tubo de aspiración 7 a través de la segunda
válvula de inyección 15 en el momento de la detención del motor de
combustión interna puesto que el combustible permanece durante un
tiempo prolongado en el tubo de aspiración 7 cuando el motor de
combustión interna está desconectado y, de este modo, es
especialmente prolongado el tiempo de actuación sobre los depósitos
eventualmente existentes. De igual modo, es posible reconocer la
formación y la existencia de depósitos en el tubo de aspiración 7 y
sobre la válvula de admisión 5 por medio de los sensores, presentes
de todos modos y, en caso necesario, inyectar una pequeña cantidad
de combustible en el tubo de aspiración 7 a través de la segunda
válvula de inyección 15. Puede imaginarse, por ejemplo, medir la
depresión en el tubo de aspiración con la chapaleta de
estrangulación 11 cerrada, es decir en el servicio de marcha en
vacío del motor de combustión interna y sacar conclusiones a partir
de la depresión con relación a la existencia de depósitos. De igual
modo, puede deducirse, por ejemplo, la presencia de depósitos a
partir de la relación entre la masa de aire aspirada y la depresión
en el tubo de aspiración 7. En caso necesario, podrá inyectarse
combustible en el tubo de aspiración 7 a través de la segunda
válvula de inyección 15.
Las bujías de encendido 10, la primera válvula
de inyección 9, la segunda válvula de inyección 15, la chapaleta de
estrangulación 11 y otros están controlados por medio de un
dispositivo de control 18. El dispositivo de control 18 intercambia
las señales de entrada 19 y las señales de salida 20, por ejemplo, a
través de un bus de datos, con la instalación para la inyección del
combustible y con los sensores y actores correspondientes (no
representados).
Claims (6)
1. Procedimiento para el servicio de una
instalación para la inyección de combustible de un motor de
combustión interna, con inyección directa de la gasolina, que
comprende una bomba de alta presión para el combustible, un
dispositivo de control (18) y una primera válvula de inyección (9)
para cada cilindro (3) del motor de combustión interna, estando
prevista, al menos, una segunda válvula de inyección (15) y
pudiéndose inyectar combustible en el tubo de aspiración (7) con la
segunda válvula de inyección (15), inyectándose combustible, en
caso necesario, en el tubo de aspiración (7) a través de la segunda
válvula de inyección (15) para evitar los depósitos en el tubo de
aspiración (7) y/o sobre la válvula de inyección (15).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se inyecta combustible en el tubo de
aspiración (7) a través de la segunda válvula de inyección (15) en
la fase de calentamiento del motor de combustión interna.
3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 o
2, caracterizado porque se inyecta combustible en el tubo de
aspiración (7) a través de la segunda válvula de inyección (15) en
el momento de la detención del motor de combustión interna.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se
determina la necesidad de inyectar combustible a través de la
segunda válvula de inyección (15) mediante la vigilancia de la
depresión en el tubo de aspiración (7) en determinados estados de
servicio tal como, por ejemplo la marcha en vacío del motor de
combustión interna.
5. Dispositivo de control para instalaciones
destinadas a la inyección de combustible, caracterizado
porque el dispositivo de control (18) lleva a cabo el procedimiento
según una de las reivindicaciones 1 a 4, cuando está montado.
6. Programa de ordenador, caracterizado
porque el programa de ordenador trabaja según uno de los
procedimientos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4,
cuando es ejecutado.
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