Los sistemas avanzados de inyección diesel atomizan el combustible de manera óptima, reducen el trabajo y los gastos necesarios para el postratamiento de los gases de escape y permiten una mayor eficiencia. Siemens VDO utiliza su experiencia con los actuadores piezoeléctricos para elementos inyectores unitarios con el fin de mejorar el consumo de combustible y los niveles de emisión.
Un elemento inyector unitario integra la bomba de inyección de combustible y la boquilla en un solo conjunto. El árbol de levas del motor acciona los pistones de la bomba a través de un brazo oscilante de rodillo. Junto con Volkswagen, Siemens VDO ha desarrollado inyectores de unidades piezoeléctricas que facilitan una gestión aún más precisa de las características y la cantidad de inyección. Los actuadores piezoeléctricos que controlan la aguja de la válvula son tres veces más rápidos que las soluciones basadas en solenoides. Como resultado, se pueden lograr inyecciones múltiples muy flexibles junto con los niveles de emisiones correspondientes de manera eficiente.
En estrecha colaboración, los ingenieros de Volkswagen y Siemens VDO
lograron crear un sistema de inyección piezoeléctrico que permite una
presión de inyección de más de 2000 bar, que también cumple con el
estándar de escape Euro 4 desde el principio. Además, el sistema debe
cumplir un criterio crucial para el conductor: el menor ruido posible
mientras está inactivo.
Sin embargo, el desafío que supera el innovador sistema basado en piezo
es el motor más ruidoso asociado cuando se emplean mayores presiones de
inyección de combustible.
Los estudios iniciales han demostrado que el uso de la tecnología piezo permite superar esta contradicción y hacer que el motor sea más económico, eficiente y silencioso. Para lograr esto, la presión de inyección en modo inactivo disminuye a menos de 200 bar al soportar hidráulicamente el resorte que abre y cierra la válvula. Esto se ve facilitado por un orificio adicional entre la alimentación de combustible y la cámara de resorte. El combustible, que continúa fluyendo a alta presión, aumenta la fuerza del resorte. Dado que la válvula se abre y se cierra más rápidamente con el uso del actuador piezoeléctrico, los intervalos entre la inyección piloto y la inyección principal son más precisos y flexibles, lo que conduce a una salida de emisiones significativamente reducida.
La primera generación de inyectoras piezoeléctricas entró en producción en serie en noviembre de 2004 en Stollberg / Saxony. Se fabrican en una planta operada conjuntamente por Volkswagen y Siemens VDO llamada Volkswagen Mechatronic.
Con una presión máxima de 2200 bar, el inyector de unidad piezoeléctrica VDO de Siemens ofrece la presión más alta que se puede alcanzar en la actualidad para un motor diesel de automóvil producido en masa.
El desarrollo actual también demuestra el potencial adicional de esta tecnología. Según el miembro de la Junta directiva de VDO Automotive AG de Siemens y jefe de la unidad de negocios de Powertrain, el Dr. Klaus Egger: «Las presiones de inyección de hasta 2500 bar parecen factibles sin tener que incurrir en una eficiencia hidráulica
deficiente. Es posible que se puedan presentar características de inyección aún más flexibles. logrado «. Los requisitos de los procesos de combustión de diésel homogéneos dan un impulso adicional al desarrollo continuo de los controles piezoeléctricos para los sistemas de inyectores unitarios. Siem
ens VDO optimizará aún más la interacción de los actuadores piezoeléctricos y la gestión del motor y se encuentra en una posición ideal para los requisitos de eficiencia de emisiones de escape y consumo de combustible de próxima aparición.
