INNOVA Research Journal, ISSN 2477-9024  
Enero-Abril, 2019). Vol. 4, No.1 pp. 60-74  
(
DOI: https://doi.org/10.33890/innova.v4.n1.2019.906  
URL: http://revistas.uide.edu.ec/index.php/innova/index  
Correo: innova@uide.edu.ec  
Análisis comparativo del funcionamiento del inyector de un motor CRDI bajo  
diferentes alturas geográficas  
Comparative analysis of the operation of a CRDI motor injector under  
different geographic heights  
Juan José Castro Mediavilla  
Marcelo Eduardo González Torres  
Universidad Internacional del Ecuador, Ecuador  
Autor para correspondencia: jucastrome@uide.edu.ec, magonzalezto@uide.edu.ec  
Fecha de recepción: 01 de agosto de 2018 - Fecha de aceptación: 01 de diciembre de 2018  
Resumen: La presente investigación inicia indicando los sistemas de inyección diésel  
convencional y los sistemas de inyección diésel riel común, destacando las ventajas de disminuir  
el consumo de combustible, el ruido y la reducción de gases contaminantes al medio ambiente. En  
la parte teórica se describe la composición de los sistemas de combustible de riel común, los  
diferentes componentes, los actuadores que se analizaron durante las pruebas tanto en la altura  
como a nivel del mar. Posteriormente se determinó el ciclo de experimentación ajustado a la  
investigación realizada, se estableció el protocolo de pruebas, ciclo de manejo y lugares a realizar  
las pruebas. Se muestra el vehículo de pruebas, los equipos de medición que van a ser utilizados y  
posteriormente se realizan las mediciones con el osciloscopio para la recopilación de datos de las  
diferentes pruebas realizadas tanto estáticas como dinámicas. El análisis de resultados de las  
pruebas estáticas muestra datos interesantes sobre el comportamiento del vehículo tanto en la altura  
como a nivel del mar. El detalle de los oscilogramas nos permite comprender de manera clara el  
funcionamiento de los actuadores del sistema riel común.  
Palabras Clave: inyección; común; riel; presión  
Abstract: The present investigation begins by indicating the systems of conventional diesel  
injection and common rail diesel injection systems, highlighting the advantages of reducing fuel  
consumption, noise and the reduction of polluting gases to the environment. The theoretical part  
describes the composition of the common rail fuel systems, the different components, the actuators  
that were analyzed during the tests both at sea level and at sea level. Subsequently, the  
experimentation cycle adjusted to the research carried out was determined, the test protocol was  
established, the driving cycle and places to perform the tests. The test vehicle is shown, the  
measurement equipment that will be used and subsequently the measurements are made with the  
oscilloscope for the data collection of the different tests carried out both static and dynamic. The  
analysis of the results of the static tests shows interesting data about the behavior of the vehicle  
both in the height and at sea level. The detail of the oscillograms allows us to understand clearly  
the operation of the actuators of the common rail system.  
Key words: injection; common; rail; pressure  
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Introducción  
El avance de la electrónica está presente en muchas áreas y aplicaciones de la vida  
moderna, en el campo automotriz no es la excepción. El vertiginoso avance tecnológico permite  
llegar de una forma casi certera y eficiente a las distintas fallas de los vehículos, el osciloscopio  
es una de las herramientas que permite una gran versatilidad en el diagnóstico, ya que permite  
graficar en tiempo real el comportamiento de una señal u orden, es decir no solo brinda un  
parámetro numérico sino también gráfico. (Van & Meyer, 1981).  
En base a escalas usadas en el osciloscopio se obtienen señales que son fáciles de  
interpretar, estas a su vez se las puede analizar, grabar, transferir y registrar.  
La capacidad de análisis se multiplica y el tiempo de diagnóstico se reduce, siendo más  
efectivo y en menor tiempo. Los técnicos que no entren en el rol de ‘capacitación constante’ van  
a sufrir los efectos de un mundo que avanza a pasos agigantados, especialmente en el campo  
automotriz.  
La falta de aplicación con el uso del osciloscopio como herramienta fundamental de  
diagnóstico en talleres y concesionarios automotrices, conlleva a que se desperdicie tiempo y  
recursos económicos en determinar fallas específicas en motores con control electrónico, así  
como también molestias causadas para el propietario que pierde tiempo y dinero dejando su  
vehículo en un proceso de diagnóstico y reparación  
Materiales y Métodos  
Funcionamiento del sistema de inyección CRDI  
Es esencialmente igual a la inyección multipunto de un motor de gasolina, en la cual hay  
un conducto común para todos los inyectores, con la diferencia de que los motores diésel  
trabajan a una presión más alta. Para ello se recurre a unos orificios más pequeños, dispuestos  
radialmente en la punta del inyector (tobera), compensando esta pequeña sección de paso con  
una presión mucho mayor.  
Figura 1. Esquema básico riel común  
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El combustible almacenado en el tanque a baja presión, es aspirado por una bomba de  
transferencia que puede estar internamente en la bomba de alta presión o presurizado por una  
bomba eléctrica dentro del tanque de combustible, las presiones de inyección pueden variar  
desde unos 300 bar hasta 1600 bar, según las condiciones de funcionamiento. (Alarcón &  
Jaramillo, 2007).  
La bomba eleva el combustible a alta presión y transfiere a la línea de alimentación  
común “Riel Común”, que se distribuye a los inyectores. (Bennett, 2013).  
La apertura de los inyectores es controlada por la Unidad de Control Electrónico (ECU),  
además mejora el funcionamiento y reduce los niveles de emisiones de gases de escape, (Riesco,  
Gallegos, Montefort, & Martinez, 2005), el sistema “Riel Común” permite al motor diésel  
alcanzar nuevas metas en nuestro mundo siempre exigente (Figura 1).  
Composición del sistema de combustible  
Los componentes en el sistema de combustible (Figura 2) son diseñados para generar y  
distribuir alta presión, los que son controlados electrónicamente por la ECU (Unidad de Control  
Electrónico), en consecuencia el sistema de combustible CRDI, es completamente diferente de  
los sistemas de inyección diésel convencionales (Delphi, Delphi Technical training , s.f.).  
Figura 2. Circuito hidráulico de la línea de combustible (Alta presión y Transferencia)  
Componentes de la línea de alta presión  
En el circuito de alta presión, la bomba aumenta la presión del combustible que es  
enviado al riel común donde se almacena y distribuye a los inyectores. Figura 3.  
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Figura 3. Circuito hidráulico de la línea de combustible de alta presión (Bomba con generador de alta presión)  
Los componentes son:  
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. Bomba de alta presión, las cuales pueden ser:  
a) Con sistema de alta presión (Figura 2) y;  
b) Con el sistema de transferencia y alta presión.  
. Sensor de presión del riel.  
. Válvula limitadora de presión.  
. Riel común.  
. Cañerías de alta presión.  
. Inyector.  
. Válvula de control de ingreso de combustible. (Inlet metering valve – IMV).  
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Inyector  
Es un componente o elemento electrohidráulico de inyección de combustible y está  
compuesto por una válvula eléctrica solenoide, aguja y una tobera. La tobera del inyector se abre  
cuando la válvula solenoide es activada por la ECU para inyectar directamente combustible a la  
cámara de combustión del motor. Cuando la tobera se abre, el remanente de combustible después  
de la inyección retorna al tanque de combustible a través de la línea de retorno. (Delphi, Manual  
Common Rail Principios de Funcionamiento, 2007).  
Las presiones de inyección máximas son de aproximadamente 1.600 bar. Las fuerzas que  
hay que superar para levantarla aguja del inyector son muy grandes. Debido a esto, es imposible  
controlar directamente el inyector mediante un actuador electromagnético. (Denso, 2004) El  
inyector está por lo tanto, indirectamente controlado por medio de una válvula que controla la  
presurización o la descarga de la cámara de control situado por encima de la aguja. (Figura 4). Es  
decir a parte del control electrónico comandado por la ECU, se requiere control hidráulico dado  
en diferencia de presiones. (Payri & Desantes, Estudio de la Inyección Diesel mediante la  
medida del flujo de cantidad de movimiento del chorro , 2012).  
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Figura 4. Componentes del inyector y conductos de combustible  
Control de inyección de combustible  
El control de inyección es usado para determinar las características de inyección. El  
control de inyección consiste en:  
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. Tiempo de inyección.  
. Volumen de inyección.  
. Activación del inyector dependiendo de valores del tiempo y volumen de inyección.  
a) Referencia del PMS (Punto Muerto Superior).  
b) Retraso entre PMS y el comienzo del pulso Toff (Tiempo apagado).  
c) Tiempo del pulso Ton (Tiempo encendido).  
Control del tiempo de inyección principal  
El pulso necesario para la inyección principal que está determinado en función de la  
velocidad del motor, carga del motor y temperatura del refrigerante.  
Las correcciones están determinadas de acuerdo con la temperatura del aire, refrigerante  
del motor, presión atmosférica y apertura de la válvula EGR, estos parámetros ajustan el avance  
del tiempo de inyección disminuyendo o incrementando.  
Control de la inyección piloto.  
El tiempo de la inyección piloto es determinado en función de la velocidad del motor y de  
la cantidad de aire que ingresa al motor.  
En lo que se refiere a la corrección de la inyección piloto.  
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Una primera corrección se efectúa en función de la temperatura del aire que ingresa al  
motor y del refrigerante, esta corrección permite adaptar el caudal de la inyección piloto a  
la temperatura de funcionamiento del motor.  
Cuando el motor está caliente el tiempo de inflamación disminuye, debido que la  
temperatura al final de la compresión aumenta. El caudal de la inyección piloto es reducido,  
debido que el ruido de la combustión es más bajo cuando el motor está caliente.  
Una segunda corrección se utiliza para adaptar el caudal de la inyección piloto en función  
de la presión atmosférica.  
Control de post-inyecciones.  
Estas inyecciones situadas después de la principal tienen por objetivo calentar la línea de  
escape.  
Se utiliza las post-inyecciones para limpiar rápidamente el catalizador.  
En los vehículos equipados con un filtro de partículas, se utiliza las post- inyecciones para  
aumentar y estabilizar el filtro a su temperatura de regeneración. (>650°C).  
Las inyecciones tienen también correcciones y los factores correctivos más importantes son:  
La temperatura antes del turbo.  
La temperatura del catalizador.  
La temperatura del filtro de partículas.  
Pruebas preliminares  
Para el análisis de la presente investigación se toma las señales de los inyectores que  
varían durante el transcurso de las pruebas que se realizarán posteriormente en un vehículo  
determinado. Para los sensores de temperatura de refrigerante, combustible, aire y presión  
atmosférica se considerarán como constantes ya que su variación es despreciable porque se  
mantienen constante durante el tiempo de las pruebas.  
Se realizan con el propósito de simular las condiciones a las cuales se someterá el  
vehículo y comprobar así, el correcto funcionamiento de los equipos, verificar conexiones y  
determinar el protocolo de pruebas que se utilizará para que sea repetible por cualquier persona.  
Pruebas estáticas  
Estas pruebas se las realiza con el vehículo estacionado, debe estar en posición neutral y  
accionado el freno de mano.Debido que las pruebas a realizar, deben cumplir con una referencia  
en la parte del procedimiento, antes de iniciar la prueba se crea un Protocolo de Pruebas, el  
mismo que sirve de patrón para que la prueba se pueda repetir las veces que sean necesarias, se  
ha tomado un protocolo de pruebas ya diseñado y probado, así se evita olvidos o problemas antes  
de empezar con las pruebas, los protocolos se realizan tanto para las pruebas estáticas como para  
las dinámicas, los datos obtenidos son mediante el escáner y su opción de grabado de datos  
(Snapshoot). (Martinez & Robles, 2010)  
A continuación, se detalla el protocolo de pruebas estáticas:  
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. Preparar todos los instrumentos de medición.  
. Confirmar la altura geográfica.  
. Confirmar la temperatura del refrigerante mayor a 80°C.  
. Apagar el vehículo.  
. Poner la llave de encendido en posición ON.  
. Encender el vehículo y mantener en ralentí.  
. Llenar la tabla de datos para posición en ralentí.  
. Subir las revoluciones del motor a 1800 rpm y estabilizar.  
. Llenar la tabla de datos.  
0. Volver a ralentí.  
1. Subir las revoluciones del motor a 2500 rpm y estabilizar.  
2. Llenar la tabla de datos.  
3. Volver a ralentí.  
4. Subir las revoluciones del motor a 3500 rpm y estabilizar.  
5. Llenar la tabla de datos.  
6. Volver a ralentí.  
7. Con el equipo osciloscopio grabar las curvas para las diferentes revoluciones del motor.  
Pruebas definitivas  
Se decidió que las pruebas se realizarán en dos lugares geográficos específicos: en la  
altura a 2300 msnm (Figura 5) y a nivel del mar 0 msnm (Figura 6), se realiza de esta manera  
para obtener un patrón de comparación y de funcionamiento de los sistemas CRDI, ya que en  
nuestro territorio podemos llegar a estos lugares en pocas horas, adicionalmente el parque  
automotor de este tipo de vehículos se encuentran distribuidos en estos lugares, como se muestra  
en la tabla 1.  
Tabla 1. Lugares de pruebas definitivas  
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Figura 5. Punto de control 1. Llano de Jerusalén (Vía San José de Minas)  
Figura 6. Punto de control 2. Playa de Atacames (Atacames)  
Análisis de Resultados  
Planificación de pruebas  
Las carreteras en las cuales se realizarán las pruebas dinámicas al vehículo, son lugares  
donde la pendiente es de 6±1%, este tipo de vías deben ser rectas por lo menos unos 1100  
metros, para poder cumplir el ciclo de conducción propuesto.  
En la Vía a San José de Minas, en el Llano de Jerusalén, se encuentra una recta  
aproximada de 3 km, totalmente asfaltada, la carretera se encuentra a una altitud de 2300 msnm,  
se escogió horarios en los cuales la circulación de vehículos es baja, en la mañana 7 a.m. y en la  
tarde 2 p.m., estos fueron los horarios donde hay menor cantidad de vehículos circulando por el  
sector y en las cuales se puede obtener los mejores resultados en las pruebas dinámicas.  
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En la carretera a Sua de la provincia de Esmeraldas, existe un camino de  
aproximadamente 2 km, apropiado para realizar las pruebas, además la altitud a la que se  
encuentra dicha carretera es de 0 msnm, por ser una ruta de tráfico moderado las pruebas para la  
obtención de datos fueron a las 7 a.m., con el fin de no ocasionar molestias de las personas que  
transitan por el sector.  
Vehículo de pruebas  
El sistema de inyección Diésel Riel común significa una evolución importante a la  
inyección Diésel convencional, debido que trabajando a elevadas presiones y con una serie de  
componentes electrónicos permiten regular con gran precisión el caudal óptimo de inyección de  
combustible de acuerdo a la carga del motor y generando un sensible ahorro de combustible,  
reducción de la contaminación por combustión incompleta, mejora de rendimientos de potencia y  
prácticamente la eliminación del característico “ruido a Diésel”.  
El Ecuador está obligado a la protección del medio ambiente y las nuevas reformas  
gubernamentales exigen la reducción de gases contaminantes, menor consumo de combustibles,  
en definitiva sistemas que sean amigables con el medio ambiente, además las nuevas leyes de la  
Unión Europea, primero sobre la utilización de Euro 3 como límites de niveles de emisiones  
contaminantes y luego las Euro IV y V, significan una decisiva posición sobre nuestro país  
también. (Ssangyong, Manual del propietario, 2005).  
Muchos de los fabricantes de vehículos livianos con tecnología CRDI han visto un buen  
mercado en nuestro país como marcas: asiáticas y europeas, y entre ellas están Hyundai  
(Terracan, Tucson), Kia (Sorento, Sportage, Carnival), Ssangyong (Rexton, Kyron (Figura 7),  
Korando), Mazda (BT50, TSX), Mitsubishi (L2000), Nissan (Navara), Toyota (Hilux),  
Volkswagen (Amarok, Touareg, Tiguan), Great Wall (H3, H5, Hover), Chevrolet (D-max), etc,  
es decir existen varias marcas que están presentes en nuestro país y la mayoría de ellos utilizan el  
sistema de inyección riel común de segunda generación y con normas Europeas Euro III, Euro  
IV, es decir de inyección múltiple de 1600 bar e inyectores tipo solenoide o piezo eléctricos.  
(Riva, 2002).  
El vehículo en el cual se realizan las pruebas para la investigación es un vehículo coreano  
de la marca Ssangyong modelo Kyron de las siguientes características tabla 2:  
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Figura 7. Ssangyong Kyron  
Tabla 2. Especificaciones del vehículo de pruebas  
Se realiza ciertas modificaciones para la obtención de datos, adicionalmente el sistema de  
inyección es utilizado por varias marcas del mercado, los cuales permite que los parámetros que  
se obtienen sean aplicables y similares para dichas marcas. (Payri & Desantes, Diagnóstico de la  
combustión en motores Diésel de Inyección Directa, 2012).  
Para poder visualizar las ondas generadas por los diferentes sensores y actuadores del  
sistema CRDI, se realizó unas conexiones adicionales (figura 8) en el harness principal del  
motor, el cual es un grupo de cables que sale desde los sensores y actuadores del motor al ECU  
(Unidad de control electrónico). (Ssangyong, Manual de servicio Kyron, 2007).  
Figura 8. Conexión adicional al harness principal del motor  
Adicionalmente se realiza una adaptación en la conexión de cables a una caja de control  
que permita de mejor manera conectar las puntas del osciloscopio y obtener los oscilogramas  
deseados (figura 9). (Ssangyong, Manual de servicio Kyron, 2007).  
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