Los depósitos internos y la coquización constituyen uno de los mecanismos de falla más frecuentes y estructuralmente dañinos en los inyectores diésel modernos de riel común de alta presión. Estos depósitos no son simples incrustaciones superficiales, sino acumulaciones complejas carbonosas, resinosas e inorgánicas formadas a través de descomposición térmica, polimerización oxidativa, combustión incompleta y contaminación transportada por el combustible. Se producen principalmente en el volumen del saco del inyector, los orificios de la tobera, el área del asiento de la aguja y los conductos de control internos, donde incluso capas delgadas pueden alterar gravemente el rendimiento hidráulico y las características del rociado.
El mecanismo de formación comienza con combustible residual atrapado en la tobera después de la inyección. Cuando el inyector no está descargando, la punta está expuesta a temperaturas de la cámara de combustión que a menudo superan los 400 °C. Bajo tal estrés térmico, las fracciones pesadas de hidrocarburos en el diésel sufren pirólisis y deshidrogenación, transformándose en polímeros de alto peso molecular y, finalmente, en coque de carbono duro. El diésel de baja calidad con componentes de alto punto de ebullición, baja estabilidad e hidrocarburos insaturados acelera este proceso. Además, la neblina de aceite lubricante que ingresa a la cámara de combustión introduce cenizas, compuestos de azufre y óxidos metálicos que actúan como sitios de nucleación, promoviendo la adhesión y el endurecimiento de los depósitos.
Las condiciones de operación influyen fuertemente en la severidad de la coquización. El ralentí prolongado, la marcha a baja carga, los arranques en frío frecuentes y las tasas excesivas de EGR conducen a una combustión incompleta, lo que aumenta la deposición de hollín e hidrocarburos no quemados. Las altas presiones de inyección en los sistemas de riel común intensifican la compactación de los depósitos, lo que los hace extremadamente difíciles de eliminar. A medida que se acumulan los depósitos, los orificios de la tobera se estrechan o se bloquean parcialmente, distorsionando la penetración del rociado, el ángulo del cono y la calidad de la atomización. La mala formación del rociado provoca el impacto del combustible en las paredes del cilindro, la combustión incompleta, mayores emisiones de hollín, pérdida de potencia, ralentí inestable y mayor consumo de combustible.
Los depósitos cerca del asiento de la aguja también impiden un sellado completo, lo que resulta en fugas internas, post-inyección y goteo de combustible. Esto crea un ciclo autorreforzado: la combustión deteriorada genera más depósitos, lo que degrada aún más el rendimiento de la inyección. En etapas avanzadas, los depósitos pueden causar desgaste permanente en los componentes de precisión, haciendo imposible la restauración.
El tratamiento eficaz incluye limpieza ultrasónica profesional con soluciones químicas especializadas para disolver los depósitos orgánicos. Para el coque endurecido, puede ser necesario un lavado a pulso de alta presión. Si la geometría de la tobera está erosionada o deformada permanentemente, es necesario reemplazar la tobera. Las medidas preventivas incluyen el uso de diésel bajo en azufre y de alta estabilidad, el reemplazo regular del filtro de combustible, la limpieza periódica de los inyectores y evitar la operación prolongada a baja carga. Al abordar las vías de formación térmica y química, se pueden reducir significativamente las fallas de los inyectores relacionadas con los depósitos.
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