1 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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Sistemas de inyección Diesel
2 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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Evolución de los Sistemas Diesel
Livianos y Pesados
Mecánicos UIS UPS Common Raíl
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Algunos clientes que confían en Bosch
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Conceptos para el desarrollo de vehículos Diesel modernos
INYECCIÓN
OPTIMIZADA
ALTO VOLUMEN
DE LA EGR
SOBRE-
ALIMENTACION
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➔ Bajo consumo de combustible.
➔ Reducción de emisiones de
gases contaminantes.
➔ Funcionamiento silencioso.
➔ Mejores prestaciones.
Ventajas y Beneficios
Optimización de la Inyección
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Optimización de la Inyección
Fases de la inyección en sistemas modernos
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velocidad alta
velocidad baja
OBJETIVO:
Conseguir un funcionamiento mas progresivo
del motor sobrealimentado y obtener una curva
de potencia desde bajas revoluciones.
Sobrealimentación
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La limpieza de la EGR se debe realizar cada 10000 km
Una EGR en mal estado origina perdida de potencia y un exceso de humo negro
(carbonilla en la admisión)
La EGR se ensucia por una mala combustión y se debe a una conducción inadecuada
Recomendaciones:
Hasta 3000m de altura se recomienda efectuar los cambios a 2000 rpm
Por encima de 3000 realizar los cambios entre 3000 y 3500 r.p.m.
EGR – Recirculación de gases de escape
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Tecnología del futuro
Sistemas y componentes mecánicos de inyección
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Grupo I
Grupo II
Grupo III
➔ Precisión (orificios)
➔ Sellado (línea contacto)
➔ Holgura (0,002mm)
➔ Tratamiento (cromo)
EPS 100
EPS 738Repuestos (Kits)
Inyectores como principales responsables de una inyección adecuada
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Válvula y racor
Elemento (cilindro y embolo)
Rodillo
Corona dentada
Resorte del pistón
Eje de levas
Rodaje
Bomba de inyección en línea – Componentes principales
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M
550 bar
P 7100…8000
1.300 bar
• Autos de paseo
• Utilitarios livianos
• Camiones pesados
• Motores industriales
A
750 bar
MW
1.100 barP1…3000
950 bar
• Camiones leves hasta porte mediano
• Tractores
• Motores industriales
Bomba de inyección en línea – Tipos constructivos
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Letra de modificación
Serie del producto
Sentido de giro: R=Derecha / L=Izquierda
Conjunto de letras (forma de ensamblaje)
Letra de modificación del elemento
Diametro del embolo en (0,1 mm)
Tipo de bomba de inyección
Cantidad de cilindros
Bomba de inyeccion con accionamiento propio
S = Sujeción en brida
PE/PES 6 A 90 D 410/3 R S2293 Z
Bomba de inyección en línea – Nomenclatura
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1 = Deposito de combustible
2 = Prefiltro
3 = Filtro de combustible
4 = Bomba de inyección
5 = Valvula de rebose
6 = Inyector de alta presión
7 = Conducto de retorno
Sistema de inyección con bomba lineal – Alimentación de combustible
15 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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(1 µm)
0,001 mm
Lapiz
0,5 mm
cabello
0,06 mm
Arista de mando
exacta
Tolerancia
(0,2 µm)
➔ Medidas precisas (cilindro + pistón)
➔ Control de mecanización
➔ Seguridad de funcionamiento
➔ Mayor vida útil.
Garantía de alta calidad
Bomba de inyección en línea – Elemento de presión
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Particularidad de las bombas en línea P 8000
Existe un método de barrido interior
con una gran diferencia de temperatura
(hasta 40°C) en el combustible entre el
primer y ultimo cilindro. Por este motivo
las cámaras de admisión de los diversos
cilindros están separados entre sí y son
atravesadas paralelamente.
Carcasa simple “A, MW, P” Carcasa de bomba P8000
Diferencia de caudales
Bomba de inyección en línea – Galería de combustible diferenciada
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Eje de comando
Carcasa
Bomba de alimentación
Conjunto porta rodillos
Discos de levas
Cabezal hidráulico
Porta válvula (racor de impulsión)
Émbolo variador de avance
Bomba de inyección rotativa – Componentes de desgaste
18 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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Numero de serie
Sentido de giro antihorario
Velocidad nominal
Gobernador centrifugo
Ø émbolo en mm
Cantidad de cilindros
Bomba distribuidora
Embolo axial
Separación
V E 4 / 9 F 220 L 12
Bomba de inyección rotativa – Nomenclatura
19 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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12
3
4
5
6
1. Deposito de combustible
2. Sedimentador
3. Filtro de combustible
4. Elemento cabezal
5. Cañería de alta presión
6. Boquilla de inyección
A diferencia de la bomba de
inyección en línea, la bomba
rotativa del tipo VE no dispone
mas que de un solo émbolo
distribuidor, aunque el motor sea
de varios cilindros. La lumbrera
de distribución asegura el
reparto, entre las diferentes
salidas de los cilindros del motor.
Bomba de inyección rotativa – Alimentación de combustible
20 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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1. ¿ Cuál es la función de la válvula
de reguladora de presión?
Regular la presión de la cámara de baja
presión y poder controlar la posición de
pistón de avance.
1. Válvula de presión
2. Tope de presión
3. Resorte
4. Pistón
5. Anillo de seguro
paletaspaletas
rotor
paletasEje de mando
rotor
Válvula reguladora de presiónIngreso de
combustible
Bomba de inyección rotativa – Circuito de baja presión
21 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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KSB = Dispositivo de arranque en frio
Facilita el arranque en frio modificando el
punto de inyección
LDA = Limitación de plena carga dependiente
de la presión de sobrealimentación
Varia la cantidad de inyección en función de la
presión de sobrealimentación.KSB
LDA
Regulación y controles mecánicos:
Bomba de inyección rotativa – Componentes especiales
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Sistemas de inyección con regulación EDC
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EDC – Cumplimiento de nuevas exigencias:
consumo
potencia
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2005
50
100
150
200
[%]
emisiones
60 kW / l
3 l /100 km
Nox y hollin
2008 2011
Regulación EDC – Necesidad de un sistema moderno de regulación
24 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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CKPS o CMPS
TPS
Flujo de aire MAFS
Temperatura (aire, agua..
Presión del turbo MAP
LSU
Válvula EGR
Válvula turbocompresor
Inyectores.
Bujías incandescentes
Señales adicionales
Interfaces, otros……
SENSORES UNIDAD DE MANDO ACTUADORES
Regulación EDC - Concepto
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EDC – Regulación Electrónica Diesel
Potenciómetro Unidad de mando Cuerpo de mariposa
Regulación EDC - Concepto
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Bomba de inyección en línea Bomba de inyección en línea EDC
Regulación EDC - Concepto
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2. Interruptor luz de freno
3. Interruptor del embrague
4. Señal de velocidad
5. Sensor de rpm
6. Sensor de movimiento de aguja
7. Sensor de velocidad auxiliar
8. Sensor de presion sobrealimentacion
9. Sensor de temperatura del aire
10. Sensor de temperatura del refigerante
11. Sensor de temperatura de combustible
12. Regulador electrónico de caudal
13. Señal de velocidad de la bomba
14. Válvula EGR
15. Luz testigo EDC
16. Señal TD
1. Sensor del pedal (PWG)
17. Regulador de presión del turbo
18. Relay de precalentamiento
Regulación EDC – Sensores y actuadores
28 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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Bomba de inyección tipo VE Bomba de inyección VE EDC
Regulación EDC – Aplicación en bombas VE
29 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
de derecho de propriedad industrial. Nos reservamos todos los derechos de exposición tal como copia y reproducción a terceros.
2. Interruptor luz de freno
3. Interruptor del embrague
4. Señal de velocidad
5. Sensor de rpm
6. Sensor de movimiento de aguja
7. Sensor de presión del turbo
8. Medidor de masa de aire
9. Sensor de temperatura del aire
10. Sensor de temperatura del refigerante
11. Sensor de temperatura de combustible
12. Regulador electrónico de caudal
13. Válvula de comienzo de suministro
14. Válvula EGR
15. Luz testigo EDC
16. Señal TD
1. Sensor del pedal acelerador (PWG)
17. Regulador de presión del turbo
18. Relay de precalentamiento
123
45
678
9
10
11
12
13
14
15 16
17
18
Regulación EDC – Aplicación en bombas VE
30 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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1. ¿Cuál es la función de la aleta
codificadora?
Detectar si la posición del manguito de
control es la correcta para luego enviar la
señal a la unidad de control EDC.
1 = Aleta codificador (manguito de control)
2 = Conjunto articulado (bobina)
3 = Eje de accionamiento
4 = Elemento cabezal
5 = Valvula de control sincronización
6 = Manguito de control1
2
3
456
1
Regulación EDC – Aplicación en bombas VE
31 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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Bombas VE Bombas VP44
Embolos radiales
Regulación EDC – De la bomba VE a la bomba VP
Embolos axiales
32 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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Bombas VP44 Bombas CP1, 2, 3
Bomba de émbolos radiales Bombas de alta presión CP3.2
Regulación EDC – De la bomba VP a la bomba de alta presión del sistema Common Rail
33 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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Sistemas de inyección Common Rail
34 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
de derecho de propriedad industrial. Nos reservamos todos los derechos de exposición tal como copia y reproducción a terceros.
Generación del
Sistema CRInicio Presión máx. Tipo de inyector Primera aplicación
1a generación
(turismos)1997 1350 bar válvula solenoide
CP1 – CP2
Alfa 156
1,9 JTD
2a generación
(Turismos y vehiculos
industriales)
2002 1600 bar válvula solenoide
CP3 – CP1H
Mercedes
E 220 CDI
3a generación
(Turismos y
vehiculos
industriales)
2003 1600 bar Piezoeléctrico
CP3 – CP1H
Audi A6
3,0 TDI
2006 1800 bar Piezoeléctrico
CP3 – CP1H
Audi A6
3,0 TDI
2007 2000 bar Piezoeléctrico
CP3.3NH
Audi Q7
6,0 TDI
4a generación
(Turismos)2008 2500 bar Válvula solenoide Mercedes-Benz
E 320 CDI
Sistema Common Rail - Evolución
35 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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Inyectores de
alta presión
Bomba de
alta presión
Acumulador de
presión
Unidad de
comando
Sistema Common Rail - Componentes
36 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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1. Med. de masa de aire
2. Sensor de rpm.
3. Sensor eje de levas
4. Sensor de temp. refrigerante
5. Sensor de temp. combustible
6. Sonsor de presión del riel
7. Sensor de pedal
8. Interruptor de freno
9. Sonda lambda
10. Sensor de temp. filtro de part.
11. Sensor de temp. del turbo
12. Sensor de diferencia de presión
13. Señales adicionales
14. Inyectores
15. Bujías incandescentes
16. Unidad de mariposa
17. Válvula reguladora de presión
18. Unidad distribuidora
19. Válvula EGR
20. Válvula interruptora EGR
21. Motor del turbo
22. Ventilador eléctrico
23. Relay de calefacción adicional
24. Calefacción de sonda lambda
25. Relay de bomba eléctrica de comb.
Enchufe de diagnóstico
ECU Motor
ECU de
transmisión
Tablero
Control
Aire Ac.
ECU del
ESP
Señales adicionales
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Sistema Common Rail - Componentes
37 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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Automotive Aftermarket
En el circuito de baja presión consiste en la acumulación y filtrado del
combustible, el combustible es succionado desde el deposito a través de una
bomba de suministro previo (bomba eléctrica), luego se transporta el
combustible por las tuberías hasta el filtro de combustible para depurar y
enviarlo al circuito de alta presión.
Sistema Common Rail – Circuito de baja presión
38 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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El circuito de alta presión se divide en tres sectores: la generación de presión
encargada por la bomba de alta presión, la acumulación de presión se efectúa
en el conducto común y la dosificación del combustible encargado por los
inyectores que garantizan una inyección correcta respecto al momento y
volumen de inyección.
Sistema Common Rail – Circuito de alta presión
39 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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CP1 CP3.2CP1H
CP2 CP4.1 CP4.2
Sistema Common Rail – Tipos de bombas de alta presión
40 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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1. Bomba de combustible (EKP)
2. Filtro de combustible.
3. Válvula de sobrecarga.
4. Colector de retorno.
5. Bomba de alta presión CP1.
6. Válvula reguladora de presión (DRV)
7. Sensor de presión del riel (RDS)
8. Riel (acumulador de presión)
9. Inyectores.
10. EDC (unidad de mando)
11. Temperatura de combustible.
12. Otros sensores.
Sistema Common Rail – Bomba CP1
41 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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1 = Deposito de combustible
2 = Filtro de combustible
3 = Pre-alimentación de la bomba
4 = CP2 bomba de alta presión
5 = Sensor de presión Riel
6 = Riel (acumulador de alta)
7 = Limitador de presión
8 = Inyectores
9 = Otros sensores
10 = EDC unidad de control
Sistema Common Rail – Bomba CP2
42 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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1. Bomba de combustible EKP
2. Bomba de engranajes
3. Bomba de alta presión
4. Unidad de medición
5. Riel (acumulador)
6. Sensor de presión del riel
7 . Válvula regul. de presión
8. Inyector
9. Sensor del pedal acelerador
10. Sensor de revoluciones motor
11. Sensor de árbol de levas
12. EDC (Unidad de mando)
Sistema Common Rail – Bomba CP3
43 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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Generación de los inyectores de alta presión:
(1° y 2°generación)
Accionado por
solenoide
(Tercera generación)
Accionado por actuador
piezoeléctrico
Sistema Common Rail – tipos de inyectores
44 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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Inyectores Common Rail - Funcionamiento
45 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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El muelle de la válvula electromagnética presiona a
la bola de la válvula contra su asiento manteniendo
así cerrada la aguja del inyector por la presión
existente en la cámara de control de la válvula.
Inyectores Common Rail - Funcionamiento
46 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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Se inicia activando el electroimán donde la bola de la
válvula se separa de su asiento, la presión desciende
de la cámara de control y también la fuerza ejercida
sobre el embolo dando paso a la apertura del
inyector con la misma presión del conducto común
(riel)
Inyectores Common Rail - Funcionamiento
47 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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Automotive Aftermarket
Se desactiva el electroimán, el resorte de la válvula
oprime la bola de la válvula contra su asiento
igualando así la presión de la cámara de control a la
presión de la cámara del inyector, incrementando la
fuerza del embolo y la fuerza del muelle del inyector
cerrando como consecuencia a la aguja del inyector y
dejarlo en posición de reposo.
Inyectores Common Rail - Funcionamiento
48 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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Elemento
piezoeléctrico
Acople
hidráulico
Válvula de control
o servoválvula
Aguja de
inyector
Un inyector CR defectuoso debe ser reemplazado
por completo. La reparación NO ES POSIBLE.
La aguja del inyector piezoeléctrico es
controlada indirectamente por una
servoválvula. El caudal de inyección se
regula mediante la duración de la
activación de la servoválvula.
Inyectores Common Rail - Piezoinyector
49 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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Automotive Aftermarket
Eliminación de las fuerzas mecánicas
Reducido tamaño y menor peso del inyector
(200g en comparación con 490g)
Menor nivel de ruidos hasta (-3 dB)
Menores emisiones de gases (-20 %)
Incremento de potencia de motor (+7 %)
Menor consumo de combustible (-3 %)
Ventajas del inyector piezoeléctrico
ConectoresElemento piezo
Carcasa
Inyectores Common Rail - Piezoinyector
50 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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Comportamiento de un elemento piezoeléctrico
Corriente de carga: ~15 A
Tensión: <= 200 V
Rango de Temperatura: -40 ... +160°C
Tiempo de carga: 100 μs
Medidas: 7 x 7x 32,4 mm
1 en reposo
2 energizado
3 expansión del conjunto
51 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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Suciedad/carbonización/
corrosión mediana,
reparación todavía posible.
Poca suciedad/
carbonización/corrosión,
reparación posible.
Suciedad/carbonización/
corrosión fuerte,
reparación imposible.
Examen visual de los Inyectores de alta presión:
Sistema Common Rail – Análisis de inyectores
52 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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Tratamiento de gases
53 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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Oxidación de las emisiones de CO y HC
para obtener CO2 y H2O.
Reducción de la masa de partículas
Oxidación de NO para formar NO2
Utilización como quemador catalítico.
Se compone de un cuerpo de cerámica o metálico
con canales axiales con un ancho de 1mm aprox.
Las paredes están recubiertas con platino o rodio
como elemento catalizador.
Catalizador de Oxidación
54 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos
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1. Modulo de control
2. Sensor de temperatura
3. Sensor de presión
4. Sensor lambda
5. Sensor de temperatura
6. Catalizador de oxidación
7. Catalizador acumulador
NOx – NSC
1. Fase de Carga: acumulación continua de
NOx en el catalizador con gases pobres; esta
fase dura (30 a 300 segundos)
El Catalizador acumulador de NOx, elimina
los óxidos de nitrógeno en 2 etapas:
2. Fase de Regeneración: desacumulación
periódica de NOx y conversión en gases de
escape ricos; la fase dura (2 a 10 segundos)
Para realizar la regeneración se requieren de
sensores de temperatura, de presión y sonda
lambda. El catalizador de acumulador puede
reducir las emisiones de NOx hasta un 85 %.
Catalizador acumulador de NOx
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Garantiza las bajas emisiones de NOx mediante la dosificación de un agente
reductor no toxico (AdBlue), se inyecta una dosis en los gases de escape creando
un amoniaco NH3 antes de llegar al SCR y poder reducir los NOx y convertirlos en
agua y nitrógeno.
1 = Modulo de suministro.
2 = Deposito AdBlue.
3 = Filtro.
4 = Sensor de temperatura.
5 = Sensor de nivel AdBlue.
6 = Unidad control de dosificación
(Denoxtronic 1 - 2)
7 = Actuadores.
8 = Sensores.
9 = CAN del motor.
10= CAN de diagnóstico.
11= Tubo dosificador AdBlue.
12= Sensor de gases de escape.
13= Catalizador de Oxidación DOC
14= Catalizador SCR.
15= Catalizador Acumulador NSC
Catalizador de reducción selectiva
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Los filtros de partículas (DPF) utilizados son de tipo cerámica
porosa. Actualmente se desarrollan filtros de metal sinterizado.
Filtro de partículas DPF – cerámica
Regeneración:
Debe efectuarse entre los 300 a 800
km de recorrido en función de la
emision y el tamaño del filtro, con una
temperatura de (620°C aprox.) y una
duración de 10 a 15 minutos
dependiendo de las condiciones de
servicio del motor.
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Poseen superficies de filtrado con una
estructura portante metálica, cuya malla
esta llenado con polvo de metal
sinterizado reteniendo mas del 95% de
partículas de hollín en las paredes de los
poros, muy similar al de cerámica.
Superficie de filtrado
Mejor conductibilidad térmica
(transportar mejor el calor generado)
produciendo una combustión más
uniforme de la capa de hollín.
Filtro de partículas DPF – metal sinterizado
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V12 de aluminio
5500 ccm
478 kW (650 HP)
1100 Nm
Sistema Common Rail de Bosch
3a generación hasta 2.000 bar
Audi R10 TDI:
Victoria en Le Mans 2006 y 2007
El Diesel más veloz
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V12 de aluminio
5500 ccm
514 kW (700 HP)
1200 Nm
Sistema Common Rail de Bosch
4a generación hasta 2.500 bar
Peugeot 908:
Victoria en Le Mans 2008 y 2009
El Diesel más veloz (Parte II)
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V12
6000 ccm
368 kW (500 HP)
1000 Nm
Sistema Common Rail de Bosch
3a generación hasta 2000 bares
Audi Q7 6.0 TDI
El Diesel de serie más potente
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Sergio Saldaña Lozano
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