Caracterización de un inyector piezoeléctrico a distintos niveles de presión de inyección y distintas temperaturas de funcionamiento

Abstract

Nowadays piezoelectric injectors are in development due to its fast action compared to tradi- tional solenoid injectors. In the investigation field there is not a complete understanding about its operation yet and it presents an unusual behaviour under some specific operating conditions. Working at particular injection pressures and voltages, the mass flow injected is different for each test rig employed.Therefore, int he present Final Degree's Project, it is tested whether there is an influence of the working temperature in a Continental direct action injector so that those phenomenons are better explained. In order to study this influence, a refrigeration system is designed so as to regulate the piezoelectric crystal temperature and by using a termoregulator the working temperature is set. The fuel flow rate is measured with a Injection Rate Discharge Curve Indicator (IRDCI) which uses Bosch's method. The injector is set in different operation conditions including temperature so that the points showing the unusual behaviour are detected. Once the experiments are performed, it turns out that the fuel flow rate highly depends on the piezoelectric crystal's temperature. Along its increase, the injector can work with lower voltages. However, the oscillations of the measurement significantly increase.

Actualmente los inyectores de accionamiento piezoeléctrico se encuentran en desarrollo debido a la rápida respuesta de los mismos frente a los inyectores de accionamiento por solenoide. En el ámbito de la investigación todavía no se dispone de un conocimiento completo sobre su funcionamiento, presentando un comportamiento anómalo bajo ciertas condiciones de operación. Se observa que para un determinado voltaje y presión de inyección, la tasa de combustible inyectada difiere en función de la instalación empleada. Por ello, en el presenteTrabajo Fin de Grado se lleva a cabo el estudio de la influencia de la temperatura de operación de un inyector de acción directa de Continental con tal de comprender dichos fenómenos. Con la fnalidad de estudiar dicha influencia, se procede al diseño y puesta en marcha de un sistema de refrigeración que regulala la temperatura de operación del cristal piezoeléctrico, y mediante un termorregulador se fija la temperatura de trabajo. Se mide la tasa de inyección de combustible utilizando un tasímetro de tubo largo. El inyector se ensaya bajo diferentes condiciones de operación y distintas temperaturas para determinar los puntos de funcionamiento en los que el inyector se comporta de forma anómala. Tras la realización de los experimentos se observa que la tasa de combustible es altamente sensible a la temperatura del cristal piezoeléctrico. A medida que aumenta su temperatura, el inyector es capaz de trabajar a voltajes menores, pero las oscilaciones de la medida de tasa aumentan signifcativamente.

Actualment els injectors d'accionament piezoelèctric es troben en desenvolupament debut a la ràpida resposta dels mateixos davant els injectors d'accionament per solenoide. En l'àmbit de la investigació encara no es disposa d'un coneiximent complet sobre el seu funcionament, presentant un comportament anòmal davant d'algunes condicions d'operació. S'observa que davant un determinat voltatge i pressió d'injecció, la tasa de combustible injectada difereix en funció de la instal-lació utilitzada. Per això, en el present Treball de Fi de Grau es realitza l'estudi de la in uència de la temperatura d'operació d'un injector d'acció directa de Continental a la de comprendre aquestos fenòmens. Amb la nalitat d'estudiar aquesta in uència, es procedeix al disseny i posta en funcionament d'un sistema de refrigeració que regula la temperatura d'operació del cristal piezoelèctric, i per mitjà d'un termorregulador es xa la temperatura de treball. Es mesura la tasa d'injecció del combustible utilitzant un tasímetre de tub llarg. L'injector s'assaja davant diferents condicions d'operació i distintes temperatures per a determinar els punts de funcionament als que l'injector es comporta de forma anòmala. Tras la realització dels experiments s'observa que la tasa de combustible es altament sensible a la temperatura del cristal piezoelèctic. A mesura que incrementa su temperatura, l'injector es capaç de treballar a voltatges menors, però les oscil-lacions de la mesura de tasa augmenten significativament.