Banco de prueba inyeccion diesel

Este hilo, sera para talleres en especial, puede ahorarle dinero, facilitarle el trabajo, ect.
He leido las normas, pero lo siento no tengo documentacion alguna, todo se hizo sin proiecto alguno, paso de mi cerebro enfermo, por la chatarra de mi nave, cortanto con lo que tenia a mano, y una larga historia.
Si servira para alguien ok, si no, se puede borrar.
Lo que si puedo aportar...y no se puede comprar, las partes electronicas, que fabrique para adaptar algun aparatito comprado de tal manera que funccione todo junto.
Tambien los codigos Arduino que escribi para el manometro digital, y muchas mas cosas claro.
Es un proiecto bastante grande,pero facil y barato comparando con lo que vale un maquina como esta de fabrica.
Mi pasa tiempo,modificando cosas,mejorarlas,muchas veces estropearlas,claro,hoy dia como tenemos juguetes caros,de fabricantes famosos,todo se resume a comprar y usar,y para ganar suficiente como para poder hacer experimentos...
De todas formas recordar,este es un proiecto casero,perfectamente funccional,pero sin la experiencia necesaria,no se puede usar para trabajos profesionales que necesitan de una muy alta precision.
Las mediciones se hacen con probetas.Cual es la diferencia entre una probeta y un medidor digital¿Por ejemplo,cuando se necesita medir el caudal de un inyector en la prueba de preinyeccion o de ralenti,donde segun los protocolos estas cantidades varian entre 0,3ml/min y 4ml/ la medicion con la probeta no es fiable.
Claro,si a un banco de pruebas casero,se le añade un simulador profesional,el ahorro de dinero es grande,hablamos de mas de 10mil eur.

El primer paso,tras un tiempo trabajando con una maguina china,me di cuenta que los resultados obtenidos en las mediciones no eran siempre iguales,osea,comprobando un inyector,cualquiera,tres veces seguidas,nunca obtenia cantidades parecidas.
La maquina china,utilizaba en vez de una bomba inyectora de alta presion,un sistema hidraulico con aire comprimido,que no era capaz de mantener la presion constante.
....algo asi...
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Ademas de la ineficiencia tambien era muy ruidosa,el compresor de aire comprimido,siendo pequeño,casi siempre se quedaba encendido.
Este sistema accionado por una bomba hidraulica con aire comprimido se usa incluido hoy dia en EPS 200 y en Carbon Zapp.
A mi personalmente no me convence,para pagar 20000 eur por una maquina que despues de un tiempo,por desgaste de la bomba hidraulica,empieze a fallar en mantener la presion constante.
Por lo tanto,he decidido fabricar un pequeño sistema de alta presion,igualito a los coches diesel,inspirado en un banco de pruebas profesional,pero con costes minimos,solo para poder estudiarlo y entenderlo mejor.
La primera vez,he montado una bomba inyectora bosch CP 3,una rampa y un motor electrico de 1 kw recuperado de un elevador de coches,en un suporte de chapa de hierro.
El motor segun el fabricante giraba a 1500 revoluciones por minuto,y se alimentaba con 220 v su potencia creo que era de 1cv.
En principio,para hacer pequeñas pruebas,era mas que suficiente,pero algunas veces,no se necesitan tantas revoluciones.
En un vehiculo,a 800 RPM,la bomba inyectora gira a la mitad,a 400 RPM.
En este caso,o modificaba el sistema de poleas,o monataba un variador de frecuencia al motor para poder controlar las RPM
Conseguir poleas a medida,y fabricar un soporte para el sistema,no me a gustado mucho,por lo tanto he comprado un variador de frecuencia de unos 3Kw capaz de trabajar con el dicho motor electrico sin calentarse demasiado.
Un tiempo todo el sistema respondio correctamente a mis demandas,pero claro,una cosa es comprobar un inyector durante 20 segundos para ver si inyecta,y otra cosa es comprobar 10 inyectores uno tras otro.
La bomba inyectora cp3 consume como 3,5 kw,y eso hace que el motor electrico se caliente demasiado con el tiempo.
Redimensionar todo el sistema,motor electrico y variador de frecuencia,es algo mas caro,si un motor de 1kw aproximadamente,con el variador corespondiente de aprox 3kw me costaron 130 eur ,subir de potencia con un motor de 5,5kw y un variador de frecuencia de 7,5 kw me costaron unos 700 eur,todo nuevo a estrenar claro.
Ahora si,ya tengo unos 7 cv de potencia,suficientes para trabajar con cualquier bomba inyectora common rail y tambien con la mayoria de bombas mecanicas,antes solo tenia 1cv de potencia.

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Nunca estoy contento,siempre quiero cambiar las cosas,asi que manos a la obra para fabricar una mesa de trabajo.Con la mesa de trabajo,me di cuenta que el sistema que tenia,el de la primera foto,era demasiado ancho,y he decidido montar el motor debajo de la mesa,por seguridad,y por ganar espacio encima de la mesa.
El segundo motor,es trifasico,de unos 5,5kw y pesa una barbaridad,como 30 kg.

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Poco a poco como la vida misma,cuanto mas,y mas grande,mejor.He reunido toda la chatarra que tenia en la nave,y decidi fabricar algo cerrado,esta vez por seguridad,a mis mascotas,a mis gatos,les gusta meter la narices por donde no les llaman.

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no soy ni soldador,ni nada,soy de todo un poco,asi que las criticas no sirven para nada,he cortado mesitas,y otras cosas para adaptarlas a mis nuevas necesidades.

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y poco a poco,empieza a parecerce a algo...con sus costes,las dos chapas que haran de soporte para la bomba inyectora,me costaron 100 eur en un tornero,son 2cm grosor cada una,y tambien pesan mucho,como 10kg cada una.

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chapa tras chapa...el soporte de la bomba inyectora me costo otros 100 eur en un tornero,y el adaptador que une el eje de la bomba inyectora con el motor electrico otros 100 eur en el mismo tornero.

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preparar el motor en su soporte antes de soldar,y hacer pruebas reales para comprobar si hay ruidos raros,si la mesa es estable,ect.

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seguimos...pinte el chasis porque empezaba a oxidar y ademas he montado un manometro analogico que no os aconsejo que compreis,no esta marca,se me rompio en la primera prueba.Aqui en España,hay un buen fabricante de manometros,de muy buena calidad,y a buen precio.Cuando pueda,haber por donde tengo las facturas,os dejare el nombre.
El manometro de la imagen,lo compre en un estuche completo,con un adaptador y sus manguitos,y me costaron si no recuerdo mal unos 350...450 eur,pero la primera prueba que hize con el,aunque en el manguito pone hasta 3000 bar,me explodo en la cara a unos 900 bar.

manometro

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al final decidi comprar una placa Arduino,escribi el codigo,lo modifique muchas vecez,segun el sensor de presion de la rampa,y consegui un manometro digital...en esta foto todavia experimental

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vista trasera lateral

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Poco a poco de chatarra hacia el final,empezaba a oxidar,por lo tanto quize verla en su ultimo dia desnuda,y luego la pinte....me refiero a la chatarra.La chapa que cubre el chasis es recuperada de unas estanterias que tenia sin usar por la nave.
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Volvemos al principio.Que hay que tener en cuenta a la hora de fabricar un banco de pruebas,me refiero al chasis,no a la parte de mando.
En primer lugar,el peso total del banco de pruebas,cuanto mas liviano mejor.Un banco de pruebas antiguo pesa una tonelada aproximadamente,chasis de hierro fundido,motor grande y demas.
-Tiene que ser poco ruidoso,economico,comodo.
Si no se dispone de trifasico,se puede fabricar para tension normal,monofasica.
Que se necesita¿
-Un chasis bien fuerte pero no muy pesado,para no transmitir las vibraciones del motor o de la bomba de gasoil.
-Un motor bastante potente,con 3,5 kw seria suficiente para los coches diesel de hoy dia,fabricados apartir del año 2000.
-Un variador de frecuencia capaz de trabajar junto al motor,y que no se caliente demasiado,digamos uno de 5 kw.
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-Una bomba common rail Bosch CP3,que puede suministrar suficiente caudal y presion,hasta 2400 bar con su soporte para el banco de pruebas.

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soporte acabado

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-Una rampa common rail con un regulador de presion, y ,con su sensor de presion que tambien pueda medir presiones de hasta 2000....2400 bar de presion.
-Un manometro capaz de medir presiones hasta 2500 bar,puede ser analogico o digital,yo lo compre de un fabricante de España,Magaco,buen precio,ronda 200 eur,buena calidad.
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-Un generador PWM para el regulador de presion de la rampa,o de la bomba inyectora,para el ajuste de presion de trabajo,el de la imagen por si mismo,no es capaz de trabajar con un regulador,hay que modificarlo,añadir una parte de potencia,pronto subire la foto de la diagrama electrica para quien quiere fabricarlo y sabe un poco de electronica.
Este generador pwm,se utiliza por un lado para regular la presion en la rampa common rail,y por el otro lado para regular la presion de la bomba common rail.
El generador pwm es capaz de trabajar con cualquier modelo de bomba inyectora,y cualquier modelo de regulador de presion de cualquier rampa,claro,para cada una de ellas con su conector electrico adecuado.

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fabricar un driver de potencia para el generador pwm

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otro modo,conexion directa con el pwm.

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-Un soporte para colocar el inyector(inyectores) que se van a comprobar.
-Sistema de refrigeracion que pueda mantener la temperatura del aceite de ensayo constante de 38...42 grados en todo momento.
-Sistema para calentar el aceite de ensayo,en esto yo creo que los fabricantes de otros bancos de pruebas,se han pasado un poco,no es tan necesario.Con un deposito de aceite de ensayo de 10 L la temperatura del aceite,llega a 38 grados tan solo despues de pasar un inyector dos o tres veces por las pruebas corespondientes,aunque dentro del taller hay 15 grados del medio ambiente.
-Un deposito de combustible,recordar,los bancos de pruebas no trabajan con combustible,trabajan con aceite de ensayo ISO4113 que tenga una capacidad de 5...10L

El variador de frecuencia es el que girara el motor a la velocidad necesaria,unas 1000 RPM pero se puede añadir un contador barato que nos muestre las revoluciones de la bomba de inyeccion.
Un termometro con posibilidad de leer la temperatura del aceite de ensayo y accionar un rele que a su turno alimenta un ventilador.
Estas dos piezas se pueden adqurir por unos 20 eur y son facil de instalar.
Con todo esto ya tenemos un banco de pruebas y no hay nada que invidiar a uno vendido por algun fabricante de marca,ademas,calculo que el coste de fabricacion,no pasa de 1500 eur por comparacion,uno de segunda mano en internet,vale un minimo de 5000 o mas y ya son antiguos con este precio.

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Ahora bien,necesitamos la parte de mando para los inyectores,y aqui empieza la aventura.
En internet se venden algunos simuladores chinos para inyectores de todo tipo.Os aseguro que ninguno no sirve,salvo si quiereis solamente experimentar,y hacer alguna prueba de funccionamiento del inyector,nada de precision.
En este sentido,siempre se tiene que buscar las especificaciones del inyector que se comprueba, tension,tiempo impulso electrico,ect.
Se pueden adaptar,pero se necesita mucha info,programacion,electronica....

Unidad de mando para el control del banco de pruebas.
Esta parte igual que muchas otras se hizo con chapa recuperada,cortada,y soldada sin dimensiones especificas,a ojo,segun los aparatitos que tenia a mano.
Dentro de la ,,caja verde" como la llamo yo,hay un generador PWM comprado en Amazon por unos 10 eur o asi,un voltimetro digital,la fuente de alimentacion,y algunas cositas mas,ya luego explicare la funccion de cada una.
Esta es la pieza mas importante del banco de prueba,porque tiene un gran numero de aplicaciones.
generador onda cuadrada,PWM

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distintos modelos,pero que hace lo mismo

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-regulador de presion rampa common rail
-probador de valvulas reguladoras de presion cualquier fabricante,tanto para bombas inyectoras como para rampas
-regulador de velocidad motores electricos 12v y 5v
-probador parte electrica EGR
-probador actuador turbo
-probador regulador parte electrica bombas mecanicas bosch VE como las que se montan en los coches VAG motor 1,9 tdi
-voltimetro indicador de tension de salida sensor de presion rampa common rail
-fuente de alimentacion 5v...30v hasta 5A para cualquier aplicacion necesaria en automocion
-generador PWM 0Hz...15Khz ajustable
Otras aplicaciones...

..........
Hace falta un poco de imaginacion,y con este generador se pueden fabricar muchas cosas utiles a bajo precio.Por ejemplo,el mismo generador PWM modificado para que nos ofresca mas potencia en la salida,se puede probar el funccionamiento de la parte electrica de la bomba de combustible Bosch montada en los motores grupo VAG 1,9 TDI

Para hacer este sistema portable,y usarlo encima de un coche,teniendo como fuente de alimentacion una bateria de coche,es necesario un otro aparatito Buck Boost que cuesta aprox 20 eur

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Buck Boost
Caracteristicas:
1. El ajuste del CNC, preciso y rápido, puede aumentar y disminuir el voltaje, el voltaje de salida se puede ajustar a voluntad desde 0.5-30v, la corriente límite 0-4a se puede ajustar a voluntad;
2. Protección de conexión anti-reversa del extremo de entrada, que no se quemará;
3. Irrigación anti-reversa en el extremo de salida, no se necesita ningún diodo de irrigación anti-reversa adicional para cargar la batería;
4. El módulo se puede configurar para abrir / cerrar de forma predeterminada;

Especificaciones:
Voltaje de entrada: 5.0-30v
Voltaje de salida: 0.5-30v
Corriente de salida: puede funcionar de manera estable a 3 A durante mucho tiempo y puede llegar a 4 A con una disipación de calor mejorada
Potencia de salida: disipación de calor natural 35 W, fortalece la disipación de calor 50 W
Resolución de visualización de voltaje: 0,01 V
Resolución de pantalla actual: 0.001A
Eficiencia de conversión: aproximadamente 88%
Arranque suave: sí (con alta potencia y el módulo de carga puede fallar al arrancar)
Mecanismo de protección:
Entrada de conexión anti-reversa;
Salida de riego anti-reversa;
Protección de subtensión de entrada (4.8-30V ajustable, 4.8v por defecto)
Protección de sobretensión de salida (0,5-31 V ajustable, 31 V predeterminado)
Protección de sobrecorriente de salida 0-4.1a (ajustable, por defecto 4.1a)
Protección contra sobrepotencia (0-50w ajustable, 50W predeterminado)
Protección contra sobrecalentamiento (80-110 ℃ ajustable, por defecto 110 ℃)
Protección de tiempo de espera (0-100h ajustable, desactivada por defecto)
Protección de súper capacidad (0-60ah ajustable, desactivada por defecto)
Frecuencia de funcionamiento: 180 KHZ
Dimensiones: 79mmx43mmx26mm


caja verde al principio

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mando banco de pruebas
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Parte mecanica acabada..ademas del generador pwm,tenemos un voltimetro digital,que muestra la tension de salida del sensor de presion de la rampa common rail.
El sensor de presion se alimenta con 5v de una fuente de tension estabilizada con un circuito LM7805
En la salida del sensor,cuando el motor esta parado,vamos a tener tension minima de 0,4v...0,6v lo que significa que en la rampa common rail la presion es 0 bar,de lo contrario,el sensor esta mal.De esta manera se pueden comprobar todos los sensores de presion.
Para tener un una informacion mas precisa de la presion acumulada en la rampa common rail,se utiliza al principio un manometro analogico,y se apuntan los resultados,despues,ya se puede retirar el manometro,por ejemplo:
-a una presion de 100 bar coresponde la tension de 0,7v
-Segun el tipo de sensor de presion,1600bar....1800bar...2000bar la tension cambia,segun el siguiente modelo..
-sensor presion 1600bar ,presion real en la rampa 100bar,la tension que indica el voltimetro es de 0,7v
-sensor presion 1800bar ,presion real en la rampa 100bar,la tension que indica el voltimetro es de 0,8v
-sensor presion 2000bar ,presion real en la rampa 100bar,la tension que indica el voltimetro es de 0,9v
Para cada tipo de sensor por separado se hace una tabla con los valores reales obtenidos de cada uno,luego esta se puede utilizar para comprobar distintos tipos de sensores.
Por cada 57,14bar de diferencia,la tension varia aproximadamente 0,1v aproximadamente,con un sensor de presion de 2400 bar
Cuando el voltimetro indica 0,5v la presion es cero
tension-presion
0,5v-0 bar
0,6v-57,14 bar
0,7v-114,2 bar
0,8v-172,42 bar
0,9v-228,56 bar
1,0v-285,70 bar
1,1v-342,84 bar
1,2v-399,98 bar
1,3v-457,12 bar
1,4v-514,26 bar
1,5v-571,40 bar
1,6v-628,54 bar
1,7v-685,68 bar
1,8v-742,82 bar
1,9v-799,96 bar
2,0v-857,10 bar
2,1v-914,24 bar
2,2v-971,38 bar
2,3v-1028,52 bar
2,4v-1085,66 bar
2,5v-1142,80 bar
2,6v-1199,94 bar
2,7v-1257,08 bar
2,8v-1314,22 bar
2,9v-1371,36 bar
3,0v-1428,50 bar
3,1v-1485,64 bar
3,2v-1542,78 bar
3,3v-1599,92 bar
3,4v-1657,06 bar
3,5v-1714,20 bar
3,6v-1771,34 bar
3,7v-1828,48 bar
3,8v-1885,62 bar
3,9v-1942,76 bar
4,0v-1999,90 bar
4,1v-2057,04 bar
4,2v-2114,18 bar
4,3v-2171,32 bar
4,4v-2228,46 bar
4,5v-2285,60 bar
4,6v-2342,74 bar
4,7v-2399,88 bar
Estos solamente son ejemplos,cada uno tiene que medir y comparar segun su manometro y su voltimetro y apuntar los resultados.



os voy a enseñar tambien,un otro trabajo,esta vez realizado por un conocido mio,partiendo de la misma idea,solo que en su caso,el necesitaba mantener la presion de su maquina constante.
Su trabajo,que me gusto mucho,muy compacto,se podria usar como ,,banco de pruebas portable"
Dentro de la caja de la imagen,hay motor electrico,bomba inyectora,rampa,y cableado.Los controles estan a la vista,termometro,generador PWM,variador frecuencia,contador RPM

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