Passo et al., Activación y control de inyectores diésel CRDI de las marcas denso y delphi  
ACTIVACIÓN Y CONTROL DE INYECTORES DIÉSEL CRDI DE  
LAS MARCAS DENSO Y DELPHI  
1
2
3
4
Passo G. Rodrigo , Ulcuango M. Carlos , Toapanta T. Carmen y Luna V. Lisbeth  
1 2 3  
rodmrpg19891, carsta3819902, carlutt4791}@hotmail.com  
4
{
{
lisbethluna1989}@gmail.com  
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3
4
https://orcid.org/0000-0002-0979-5335  
https://orcid.org/0000-0002-5657-1449  
https://orcid.org/0000-0002-7853-1472  
https://orcid.org/0000-0002-5731-1438  
1
2 3  
3
Universidad de las FuerzasArmadas ESPE-L , Universidad Técnica de Cotopaxi e Instituto Superior Tecnológico  
1
2 4  
Siete de Octubre  
Recibido (29/10/19), Aceptado (06/11/19)  
Resumen: En la investigación se pretende establecer los parámetros de activación y control de  
inyectores Diesel para riel común CRDI para efectuar un diagnostico eficiente de los inyectores con  
energía electrónica mediante la comparación de los inyectores de marca denso y Delphi. La metodología  
para el desarrollo de la investigación se basa en el enfoque experimental, la deducción, la síntesis,  
la inducción, el análisis, lo experimental, y la comparación de resultados para el desarrollo de la  
investigación. El experimento se lleva acabo buscando demostrar un sistema de inyección electrónico es  
más eficiente que el de combustible en la mejora de la eficiencia en el sistema de inyección de los carros.  
Palabras Clave: Inyector, CRDI, Denso, Delphi.  
ACTIVATION AND CONTROL OF DIESEL INJECTORS  
CRDI OF TRADEMARKS DENSO AND DELPHI  
Abstract: The research aims to establish the activation and control parameters of Diesel injectors  
for CRDI common rail to efficiently diagnose injectors with electronic energy by comparing dense  
brand injectors and Delphin. The methodology for research development is based on the experimental  
approach, deduction, synthesis, induction, analysis, experimental, and comparison of results for  
research development. The experiment is carried out looking to demonstrate an electronic injection  
system is more efficient than that of fuel in improving efficiency in the car injection system.  
Keywords: Injector, CRDI, Denso, Delphi.  
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ISS NI S 2S 5N 4 22 -5 34 42 0- 13 401/ 1316-4821  
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Passo et al., Activación y control de inyectores diésel CRDI de las marcas denso y delphi  
I.INTRODUCCIÓN  
Los sistemas de inyección directa diésel a diferencia  
de los sistemas convencionales, no poseen bombas de  
inyección lineal o rotativa, que proporciona carburan-  
te a alta presión hacia los inyectores. La generación de  
presión y el control de inyección son independientes, la  
computadora central ECU controla la cantidad y el cala-  
do de inyección con un alto grado de precisión, es inclu-  
so posible múltiples inyecciones en una sola carrera de  
inyección, con ello garantiza una presión de inyección  
estable a cualquier régimen del motor [1] [2] [3].  
Los principales fabricantes de los sistemas son: Figura 1. Fase de activación de corriente y voltaje.  
Bosch, Siemens, Delphi, Denso los cuales presentan  
diferencias considerables al momento de regulación de  
En la fase de corriente inicial de arranque, la batería  
presión y la cantidad de flujo que pasa a ser comprimido suministra la tensión a la válvula electromagnética, esto  
en la parte de alta presión, estructura de regulación, re- contribuye a una apertura rápida, la corriente inicial  
torno y el sistema de control y activación de inyectores de arranque se limita con una regulación de corriente  
common rail direct injection CRDI [4]. La alta presión aproximadamente 22 A, En la fase de mantenimiento  
en el rail está presente en la válvula reguladora de pre- se reduce la corriente a 15 A para disminuir la potencia  
sión [5], el objetivo es controlar la presión en el raíl, y perdida en la unidad de control y en el inyector, al re-  
permite disminuir la presión en el circuito de alta pre- ducir la corriente inicial de arranque hasta la corriente  
sión descargando el diésel, también controla de manera de mantenimiento, se libera energía, esta es conducida  
precisa los picos de oscilaciones de presión y limitando hacia el acumulador de tensión de refuerzo [2] [3]. El  
la presión en caso de que el sistema esté en sobrepresión módulo de control PCM corta toda la corriente al so-  
en el rail [6].  
lenoide en ese momento toda la energía liberada va al  
La activación tiene lugar a través de la unidad de condensador para una fase de recarga eso quiere decir  
control, mediante el caudal de combustible que sale se que entre cada inyector existe un período en el cual se  
modifica la presión del rail, y desviado fluye a través del sigue cargando el condensador, esto ayuda a mantenerlo  
conducto de retorno al depósito, en estado sin corriente cargado para el siguiente ciclo [1] [5].  
está cerrada la válvula reguladora de presión [6].  
Para abrir la válvula electromagnética debe incre-  
mentarse primera la corriente, con un flanco definido  
aproximadamente 20 A, para conseguir una reducida  
tolerancia y una elevada capacidad de reproducción  
de caudal de inyección. Esto se consigue mediante una  
tensión de refuerzo de hasta 60V. Se genera en la unidad  
de control y se almacena en un acumulador de tensión  
de refuerzo la corriente aumenta con más rapidez apli-  
cando una alta tensión en la válvula electromagnética  
[2] [3].  
La PCM vuelve a la alimentación de la batería y  
mantiene los 20 A de suministro con esto evita el sobre- Figura 2. Corriente inicial y de mantenimiento.  
calentamiento por potencia eléctrica, la PCM mantiene  
el voltaje de 12V, pero reduce la corriente sobre el sole-  
La recarga se efectúa mediante un convertidor de  
noide aproximadamente a 12 A, con esta reducción de refuerzo integrado en la unidad de control, la energía  
corriente se libera energía la cual es enviada al conden- consumida en la fase de apertura se recarga al comienzo  
sador y almacenada [4].  
de la fase de retención, esto dura hasta que alcanza el  
potencial de energía original que es necesario para la  
apertura de la válvula electromagnética [2] [3].  
La activación del inyector se realiza mediante la uni-  
dad de control electrónico se prescribe una tensión de  
activación inicial, la aplicación d la corriente se efectúa  
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en forma de impulsos hasta alcanzar una divergencia Se observa la curva roja de voltaje tiene una activación  
mínima entre la tensión de referencia y la tensión de de 68V y la curva amarilla de corriente tiene una apertu-  
regulación mediante la multiplicación hidráulica, la ca- ra de la inyección de 20A, a un tiempo de inyección de  
rrera del actor genera un incremento de la presión en el 0,2 ms con un tiempo de cierre de 124,8 el periodo total  
acoplador hasta que se elimina la igualdad de fuerzas en es de 125 ms a 960 rpm y 8 Hz.  
la válvula de mando y se abre la válvula [2] [3].  
Tan pronto como la válvula de mando alcanza su  
posición final, comienza a descender la presión en la  
cámara de control a través de la aguja y se efectúa la  
inyección.  
II. DESAROLLO  
Inyector inductivo Denso  
Número de serie: 6520 10H0044  
Vehículo: Hino dutro  
Resistencia: 0,4 Ohmios  
Escala osciloscopio: Pinza amperimétrica cada  
1
.
00mv/1A; Puntas de Osciloscopio x10V.  
Figura 4. Curva de corriente y voltaje para Inyector  
Denso 6520 10H0044 a 960 RPM y función main.  
Ángulo de disparo  
Se observa la curva roja de voltaje tiene una activa-  
ción de 68V y un voltaje de mantenimiento de 5V, la  
curva amarilla de corriente tiene una apertura de inyec-  
ción de 20A a un tiempo de inyección de 0,65 ms con  
un tiempo de cierre de 124,35 el periodo total es de 125  
ms a 960 rpm y 8 Hz.  
(1)  
  = 푎푟푐푡푎푛  
8
  = 푎푟푐푡푎푛  
= 11,31°  
0
4
Ángulo de dispersión  
θ + 푦  
 = 푎푟푐푡푎푛  
− 푎푟푐푡푎푛  
푇  
(2)  
  = 19,92°  10,62°  
Figura 5. Curva de corriente y voltaje para Inyector  
Denso 6520 10H0044 a 960 RPM y función máx.  
Se observa la curva roja de voltaje tiene una activa-  
ción de 68V y un voltaje de mantenimiento de 5V, la  
curva amarilla de corriente tiene una apertura de inyec-  
ción de 20ª a un tiempo de inyección de 0,8 ms con un  
tiempo de cierre de 124,2ms, el periodo total es de 125  
Figura 3. Curva de corriente y voltaje para Inyector ms a 960 rpm y 8 Hz.  
Denso 6520 10H0044 a 960 RPM y función pilot.  
Inyector inductivo Delphi  
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Passo et al., Activación y control de inyectores diésel CRDI de las marcas denso y delphi  
Número de serie: VQ5CB56B99  
Vehículo: Renault  
Resistencia: 0,5 Ohmios  
Escala osciloscopio: Pinza amperimétrica cada  
00mv/1A; Puntas de Osciloscopio x10V.  
1
Ángulo de disparo  
(3)  
  = 푎푟푐푡푎푛  
6
,5  
= 9.23°  
  = 푎푟푐푡푎푛  
4
0
Figura 7. Curva de corriente y voltaje para inyector  
Delphi VQ5CB56B99 a 960 RPM y función main.  
Ángulo de dispersión  
θ + 푦  
− 푎푟푐푡푎푛  
Se observa la curva roja de voltaje tiene una activa-  
ción de 12V y un voltaje de mantenimiento de 5V, la  
curva amarilla de corriente tiene una apertura de inyec-  
ción de 20A a un tiempo de inyección de 0,65 ms con  
un tiempo de cierre de 124,35 el periodo total es de 125  
ms a 960 rpm y 8 Hz.  
푇  
 = 푎푟푐푡푎푛  
(4)  
  = 14,03°  4,29°  
Figura 6. Curva de corriente y voltaje para inyector  
Delphi VQ5CB56B99 a 960 RPM y función pilot.  
Se observa la curva roja de voltaje tiene una activa- Figura 8. Curva de corriente y voltaje para inyector  
ción de 12V y la curva amarilla de corriente tiene una Delphi VQ5CB56B99 a 960 RPM y función máx.  
apertura de la inyección de 20A, a un tiempo de inyec-  
ción de 0,25 ms con un tiempo de cierre de 124,75 el  
periodo total es de 125 ms a 960 rpm y 8 Hz.  
Se observa la curva roja de voltaje tiene una activa-  
ción de 12V y un voltaje de mantenimiento de 5V, la  
curva amarilla de corriente tiene una apertura de inyec-  
ción de 20A a un tiempo de inyección de 1 ms con un  
tiempo de cierre de 124 el periodo total es de 125 ms a  
9
60 rpm y 8 Hz.  
III.METODOLOGÍA  
La metodología para el desarrollo de la investiga-  
ción, se basa en el enfoque experimental; a través de  
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equipos de diagnóstico especializado para establecer que lo constituyen, previo al montaje del sistema hi-  
valores de tiempos de apertura y cierre del inyector, gra- dráulico, se realizó el diseño en sistema CAD con el  
ficas en el osciloscopio de las curvas de inyección y con software Inventor, para simular las cargas de flexión y  
los parámetros establecidos de las variables de investi- puntos de ruptura.  
gación, se utiliza procedimientos con mayor o menor  
énfasis, al momento de su desarrollo los métodos que  
se aplican son la deducción, la síntesis, la inducción, el  
análisis, lo experimental, y la comparación de resulta-  
dos para el desarrollo de la investigación. El conjunto  
de procesos y procedimientos lógicos para resolver el  
planteamiento del problema, con criterio estandarizado  
para enriquecer el conocimiento técnico que nos per-  
mite descubrir nuevos elementos o analizar resultados  
obtenidos y tabularlos mediante pruebas de aplicación,  
este proceso es organizado y garantiza la producción de  
conocimiento o de alternativas de solución viables [8].  
En el diseño hidráulico para encender el circuito de Figura 10. Análisis de fuerzas aplicadas en puntos  
baja presión necesitamos activar la electrobomba que se críticos con un peso extremo.  
encuentra dentro del depósito de combustible, pasando  
por un filtro de partículas, y se observa que la presión  
El diseño cumple con los requerimientos de fun-  
esta tarada en 1 bar, abriendo la válvula de alivio del cionalidad y seguridad para la aplicación del banco de  
circuito de baja. Para la activación del circuito de baja pruebas de inyectores CRDI, se realizó cálculos para el  
presión necesitamos un switch, en cual abre el circui- correcto funcionamiento para determinar y seleccionar  
to de 12 V DC que poseemos en la fuente de poder. los materiales a utilizarse, para que este no esté expues-  
Para activar el circuito de la alta presión, necesitamos to a ningún tipo de deformaciones, sea resistente y se-  
activar el motor trifásico a través de un segundo switch guro.  
que se encuentra en el tablero, el motor eléctrico mueve  
En el diseño electrónico dispone de un módulo de  
la bomba de alta presión, generando altas presiones lo control que posee capacitores que almacenan 110uf,  
controlamos con la válvula manual de aguja y observa- 12V, los tiempos de activación de las bobinas electro-  
mos la presión del sistema a través del manómetro.  
magnéticas van de 0.1 ms a 1 ms, las cargas de los ca-  
pacitores ocurren en el tiempo de cierre que oscila entre  
114 ms a 99 ms. El diseño se realizó en el programa Li-  
vewire, para simular el funcionamiento electrónico de  
cada uno de los componentes para activar los inyectores  
inductivos Bosch.  
Figura 9. Circuito de baja presión en Automation  
Studio.  
En el diseño mecánico se construyó a base de teorías Figura 11. Diseño de la placa de control de inyecto-  
de cargas mecánicas para la selección de la estructura res inductivos.  
metálica, de acuerdo a la disposición de los elementos  
190  
ISS NI S 2S 5N 4 22 -5 34 42 0- 13 401/ 1316-4821  
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El banco de pruebas presenta dos partes fundamen- de alta presión, también se puede regular el sistema de  
tales para el diagnóstico de inyectores CRDI, la parte 0 a 1000 bar con una válvula reguladora manual para  
de generación de presión y la activación de inyectores distintas pruebas de presión y para la activación de los  
diésel common rail, para la generación de presión, el inyectores se utiliza una placa de control de anchos de  
banco dispone de una bomba HP3 Denso, la cual genera pulsos.  
hasta 1000 bares y se puede visualizar en un manómetro  
IV. RESULTADOS  
Tabla I. Análisis de los tiempos de activación y cierre del inyector inductivo Denso.  
PRESIÓN  
bar)  
CAUDAL  
CAUDAL  
Ta  
Ti  
Tr  
Tc  
V
(
INYECCIÓN (ml)  
RETORNO  
(ms)  
(ms)  
(ms)  
(ms)  
(v)  
(
ml)  
2
7
1
2
7
1
2
7
1
2
7
1
2
00  
1
3
0,2  
0,065  
0,065  
0,065  
0,08  
0,135  
0,135  
0,135  
0,52  
124,8  
65  
56  
67  
55  
66  
24  
60  
66  
63  
66  
67  
67  
66  
00  
8
7
0,2  
124,8  
000  
00  
11  
1,5  
17  
21  
2,5  
24  
27  
3
9
0,2  
124,8  
3,5  
8
0,6  
124,4  
00  
0,6  
0,08  
0,52  
124,4  
000  
00  
10  
3
0,6  
0,076  
0,06  
0,524  
0,92  
124,4  
0,98  
0,98  
0,98  
0,15  
0,15  
0,15  
0,8  
124,02  
124,02  
124,02  
124,85  
124,85  
124,85  
124,2  
00  
9
0,06  
0,92  
000  
00  
11  
6
0,06  
0,92  
0,065  
0,065  
0,065  
0,04  
0,085  
0,085  
0,085  
0,76  
00  
8
7
000  
00  
13  
1
10  
3
7
1
2
7
1
00  
20  
23  
7
9
0,8  
0,8  
1,5  
1,5  
1,5  
0,04  
0,76  
124,2  
124,2  
123,5  
123,5  
123,5  
57  
65  
64  
65  
63  
000  
00  
10  
5
0,04  
0,76  
0,065  
0,065  
0,065  
1,435  
1,435  
1,435  
00  
29  
36  
10  
16  
000  
En la tabla I muestra el tiempo de apertura oscila  
Se observa que se tiene el mínimo caudal de inyec-  
entre los 0.15 y 1,5 milisegundos con voltajes de 50 V ción a presión de 200 bar y el mayor caudal de retorno  
y corrientes de 20 A son parámetros característicos para en modo máx. con 11 ml a 1000 bares a comparación de  
activar los inyectores Denso se realizó pruebas a (200, 1000 bares modo main que tiene un retorno de 10 ml,  
7
00, 1000) bares de presión.  
la relación entre caudal de inyección y retorno es de 3 a  
Se tiene el mínimo caudal de inyección a presión de 1 la presión es directamente proporcional al caudal de  
2
00 bar y el mayor caudal de retorno en modo máx. con inyección.  
11 ml a 1000 bares a comparación de 1000 bares modo  
Se puede observar en la tabla 1 que los tiempos de  
main que tiene un retorno de 10 ml, la relación entre cierre son de124 ms y permanece constante en cada una  
caudal de inyección y retorno es de 3 a 1 la presión es de las pruebas realizadas, el mayor caudal de inyección  
directamente proporcional al caudal de inyección.  
es 27 ml a 1000 bares con 1 ms de apertura.  
191  
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Tabla II. Análisis de los tiempos de activación y cierre del inyector inductivo Delphi.  
PRESIÓN A PRUEBA  
bar)  
CAUDAL  
CAUDAL  
Ta  
Ti  
Tr  
Tc  
v
(
INYECCIÓN (ml)  
RETORNO (ml)  
(ms)  
(ms)  
(ms)  
(ms)  
(v)  
2
7
1
2
7
1
2
7
1
2
7
1
2
7
1
2
7
00  
0
2
0,22  
0,2  
0,08  
0,08  
0,08  
0,08  
0,08  
0,08  
0,08  
0,08  
0,08  
0,08  
0,08  
0,08  
0,08  
0,08  
0,08  
0,08  
0,08  
0,08  
0,14  
0,12  
0,13  
0,53  
0,53  
0,57  
0,92  
0,92  
0,87  
0,12  
0,1  
124,78  
124,8  
124,79  
124,39  
124,39  
124,35  
124  
12  
11  
11  
12  
12  
12  
11  
12  
12  
12  
11  
11  
12  
12  
12  
12  
11  
12  
00  
3
7
000  
00  
5
8
0,21  
0,61  
0,61  
0,65  
1
1
3
00  
10  
12  
2
6
000  
00  
10  
4
00  
12  
16  
1
6
1
124  
000  
00  
10  
2
0,95  
0,2  
124,05  
124,8  
124,82  
124,8  
124,19  
124,25  
124,2  
123,5  
123,4  
123,4  
00  
3
5
0,18  
0,2  
000  
00  
6
12  
3
0,12  
0,73  
0,67  
0,72  
1,42  
1,52  
1,52  
2
0,81  
0,75  
0,8  
00  
11  
13  
4
6
000  
00  
9
5
1,5  
00  
15  
20  
9
1,6  
1
000  
11  
1,6  
En la tabla II se muestra el tiempo de apertura oscila es 16 ml a 1000 bares con 1 ms de apertura.  
entre los 0.15 y 1,5 milisegundos con voltajes de 12 V Los inyectores fueron probados arrojando en el aná-  
y corrientes de 20 A son parámetros característicos para lisis una variación de la presión establecida con la pre-  
activar los inyectores Delphi se realizó pruebas a (200, sión de prueba por el efecto de apertura de la válvula  
7
00, 1000) bares de presión. del inyector donde el manómetro de alta no mantuvo  
Los tiempos de cierre son de124 ms y permanece constante la presión de trabajo en el acumulador de alta,  
constante en cada una de las pruebas realizadas, mien- el valor más alto de caudal de inyección y retorno se  
tras que los tiempos de apertura oscilan entre (0,16 a 1) encuentra en la prueba de régimen de giro a distintas  
milisegundos, la parte electrónica es independiente de presiones de trabajo y un ciclo de trabajo del 10% al  
la presión de prueba.  
30% con caudales de inyección y retorno variables, los  
Se tiene el mínimo caudal de inyección a presión de valores se tabuló en una tabla por cada prueba que se  
00 bar y el mayor caudal de retorno en modo máx. con realizó, el caudal de inyección y retorno son directa-  
0 ml a 1000 bares y es igual al retorno a 1000 bares de mente proporcionales al ciclo de trabajo y tiene una re-  
0 ml en función main, la relación entre caudal de in- lación de 2-3 a 1 en cada presión de prueba, el tiempo  
2
1
1
yección y retorno es de 2 a 1 la presión es directamente que se realizó el ensayo es de 8 seg con revoluciones de  
proporcional al caudal de inyección.  
motor de 3000 rpm para este ejemplo.  
Se puede observar en la tabla 2 que los tiempos de  
III. Análisis de los tiempos de activación y cierre del  
cierre son de124 ms y permanece constante en cada una inyector inductivo Delphi a varios regímenes de giro  
de las pruebas realizadas, el mayor caudal de inyección del motor.  
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Passo et al., Activación y control de inyectores diésel CRDI de las marcas denso y delphi  
Tabla III. se muestra los diferentes valores de funcionamiento y prueba sometido a los inyectores en donde  
se aprecia datos para el análisis de confiabilidad y porcentaje de error.  
Las pruebas de banco y modelos matemáticos se es- V.CONCLUSIONES  
tableció que el nivel de confianza es del 85 ±10%, ya  
La investigación tuvo la intervención de varios es-  
que estas presiones se liberó por efecto propio de las pecialistas en laboratorios diésel, esto fue preciso para  
aperturas de los inyectores según el porcentaje de ciclo el diseño y construcción del proyecto de investigación  
duty programado en el módulo de control, la presión para establecer los parámetros de activación y control  
si libera más cuando el ciclo de trabajo es mayor, los de inyectores diésel para riel común CRDI para efectuar  
anchos de pulso son visualizados por medio de un osci- un diagnóstico eficiente de los inyectores con tecnolo-  
loscopio donde se aprecia la caída de voltaje por ende gía electrónica.  
la caída de presión estableciendo un rango de confiabi-  
Se desarrolló pruebas de caudal, ángulos de pulve-  
lidad.  
rización, presión de inyección y pruebas retorno de sis-  
Las prueba en modo CRDI para los inyectores in- temas CRDI formando una base de datos para graficar  
ductivos se mantiene constante, con un tiempo prome- cuadros comparativos, de las características de funcio-  
dio de cierre 124 ms establecidas en el funcionamiento namiento de los inyectores.  
del mismo en base a la programación de la ECU los  
Se observó que la prueba en modo CRDI del módulo  
anchos de pulso PWM no tienen variación en el fun- de control electrónico el tiempo de cierre se mantiene  
cionamiento a diferentes régimen de giro del motor, va- en 124 ms lo que varía es la modulación de ancho de  
riando solamente los tiempos de activación y cierre de pulso entre 0,15 a 1,5ms, variando la frecuencia la cual  
las válvulas del inyector manteniéndose así el periodo hace las veces de las revoluciones del motor RPM, y  
mas no el ancho de pulso, la modulación de PWM para así se observó que el voltaje para activar los inyectores  
cada inyector varia de 0,15 a 1,5 ms.  
Denso oscila entre 50 y 60 voltios con corrientes ele-  
El voltaje para activar los inyectores Bosch y Denso vadas de 15 a 20 amperios, para el caso de inyectores  
esta entre 50 y 60 voltios con corrientes elevadas de 20 piezoeléctricos los voltajes de activación oscilan entre  
A, para el caso del inyector Delphi tiene un voltaje de 80 y 150 voltios. El voltaje para activar los inyectores  
activación de 12V y una corriente de 8 A corroborados inyector Delphi tiene un voltaje de activación de 12 vol-  
en función del catálogo de cada uno de los inyectores tios y una corriente de 8 amperios.  
realizados el mantenimiento.  
Los caudales de inyección y retorno son proporcio-  
Para converger este experimento se basó en función nales a la presión de trabajo, el caudal de inyección debe  
de tablas de calibración de los diferentes fabricantes de ser mínimo, para reducir el consumo de combustible. El  
inyectores dejando así una base de datos necesarios por retorno en cada una de las pruebas es en una relación de  
los técnicos en sistemas de inyección diésel tanto en va- 3 a 1 con proporción al caudal inyectado.  
lores de pruebas de funcionamiento y ondas obtenidas  
por osciloscopio.  
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Passo et al., Activación y control de inyectores diésel CRDI de las marcas denso y delphi  
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