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129 Mantenimiento y Calibracion de Bombas Iny Diesel Rotativas - Tecnologia

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SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL

MANTENIMIENTO Y

CALIBRACIÓN DE BOMBAS INYECCIÓN DIESEL ROTATIVAS-

TECNOLOGÍA

FASCÍCULO DE APRENDIZAJE

Técnico de Nivel Operativo

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AUTORIZACIÓN Y DIFUSIÓN

MATERIAL DIDÁCTICO ESCRITO

CUIRSO MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS INYECCIÓN DIESEL ROTATIVAS-TECNOLOGÍA Con la finalidad de facilitar el aprendizaje en el desarrollo del Programa de Capacitación Continua a nivel nacional y dejando la posibilidad de un mejoramiento y actualización permanente, se autoriza la APLICACIÓN Y DIFUSIÓN de material didáctico escrito referido MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS INYECCIÓN DIESEL ROTATIVAS-TECNOLOGÍA Los Directores Zonales y Jefes de Unidades Operativas son los responsables de su difusión y aplicación oportuna.

DOCUMENTO APROBADO POR EL GERENTE TÉCNICO DEL SENATI

N° de Página……70…… Firma …………………………………….. Nombre: Jorge Saavedra Gamón Fecha: …………04.06.09……….

Registro de derecho de autor: 9052-2003

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ÍNDICE El Diesel y su Historia 1 Introducción - Bomba rotativa de inyección tipo VE 3 El motor Diesel (de gasóleo) 4 Principio de funcionamiento del motor Diesel Comportamiento de los gases de escape Instalación de inyección 7 Bomba rotativa de inyección tipo VE 10 Campo de aplicaciones, estructura y accionamiento de la bomba Alimentación de combustible 14 Alimentación a baja presión Alimentación a alta presión Válvula de impulsión Tuberías de impulsión Portainyectores, inyectores Regulación del régimen 30 Regulador de todo régimen Regulador de ralentí Régimen máximo Variación del avance de inyección 41 Dispositivos adaptadores 45 Compensación Adaptación de la presión de carga Adaptación en función de la carga Adaptación altimétrica y de Arranque en frío Parada 64

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

DE INYECCIÓN DIESEL ROTATIVAS (EP / VE)

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EL DIESEL Y SU HISTORIA Todo el mundo sabe que el Diesel es económico y de larga duración. Sin

embargo, muy pocos saben que Robert Bosch fue el pionero de su aplicación al automóvil.

Corría el año 1895 cuando Rudolf Diesel presentó su invento al público:

Un motor de encendido por compresión que poseía, con respecto al ya

consagrado motor Otto (de gasolina) las ventajas de que consumía menos

combustible, funcionaba con un carburante relativamente más barato y por

último, estaba diseñado para potencias mucho mayores.

El invento de Diesel se impuso con rapidez y en poco tiempo se convirtió en la

alternativa ideal para motores navales y estacionarios. Por contra, el motor

Diesel tenía un gran inconveniente: el de no poder alcanzar regímenes

elevados. Pero a medida que se iban difundiendo, gracias a su popularización,

las ventajas del sistema Diesel, mayores iban siendo las exigencias de que se

diseñase un motor de autoencendido pequeño y rápido.

El principal impedimento para que el motor Diesel alcanzase un régimen

elevado lo representaba la alimentación de combustible. El procedimiento de

soplado utilizado hasta entonces, mediante el cual se insuflaba el combustible

con aire comprimido a la cámara de combustión, no permitía el correspondiente

aumento del régimen. Además, la «bomba de aire» requería una construcción

complicada, lo que impedía reducir el tamaño y el peso del conjunto.

A finales de 1922, Robert Bosch decidió dedicar sus esfuerzos a desarrollar un

sistema de inyección para motores Diesel. Las condiciones técnicas eran

favorables, pues la experiencia con motores de combustión era ya

considerable. Además, las técnicas de fabricación estaban muy desarrolladas

y, sobre todo, podía aplicarse el caudal de conocimientos sobre fabricación de

bombas de lubricación que se había ido acumulando.

A principios de 1923 se disponía de una docena, más o menos, de proyectos

distintos para bombas de inyección, ya mediados de dicho año se efectuaron

los primeros experimentos con motor. En el verano de 1925 ya estaba en

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

DE INYECCIÓN DIESEL ROTATIVAS (EP / VE)

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marcha el proyecto definitivo sobre el tipo de construcción de la bomba de

inyección y en 1927, salieron de fábrica las primeras unidades fabricadas en

serie. Esta bomba de inyección desarrollada por Bosch permitió, finalmente,

que el motor de Rudolf Diesel alcanzase los elevados regímenes necesarios,

asegurándole así un lanzamiento cuyas consecuencias eran difíciles de prever.

El motor Diesel fue con quistando paulatinamente campos de aplicación cada

vez más amplios, sobre todo en el sector del automóvil. El desarrollo del motor

Diesel y de la instalación de inyección prosiguió sin interrupción.

Un vehículo de ensayo Diesel equipado con una instalación de inyección

Bosch, demostró con una velocidad punta superior a 360 km/h, lo que un

propulsor Diesel actual es capaz de rendir. Normalmente, no suele

mencionarse el consumo en los vehículos dedicados a batir récords. Sin

embargo, cuando se trata del Diesel sucede todo lo contrario: el vehículo que

batió el récord consumió sólo 13,6 ltrs/100 km, a la velocidad máxima de 360

km/h y, a 250 km/h, al Diesel de carreras le bastaron 6 ltrs./l00 km,

simplemente.

“Todavía se sigue demostrando, después de haber pasado decenios, la capacidad de adaptación y de evolución de la herencia de Rudolf Diesel,

especialmente en los turismos de los que el porcentaje equipado con motor Diesel aumenta de año en año. Puede decirse que casi todos los fabricantes europeos de automóviles disponen en su programa de un vehículo equipado

con motor Diesel, por lo menos, o lo están desarrollando”.

Rudolf Diesel (1858 – 1913) Robert Bosch (1861 –

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BOMBA ROTATIVA DE INYECCIÓN TIPO VE

¿A qué se debe la marcada preferencia del público por los vehículos con motor

Diesel? Es fácil responder a esta pregunta reduciéndola a un común

denominador:

Su consumo es sensiblemente inferior al de los equipados con motor de

gasolina. Además, se ha conseguido que el comportamiento en frío y el

funcionamiento elástico de los motores de encendido por compresión se

acerque considerablemente al de los motores de gasolina.

La instalación de inyección Diesel de Bosch ha contribuido considerablemente

a la popularidad de los motores Diesel de funcionamiento rápido para turismos.

Gracias a la alta precisión de la bomba rotativa de inyección del tipo VE, la

dosificación exacta de los caudales de inyección más ínfimos ha sido

conseguida con pleno éxito.

Una variante especial del regulador, la destinada a turismos, crea las

excelentes propiedades de marcha de los modernos vehículos de ese tipo, ya

que el motor responde con gran precisión incluso a los mínimos movimientos

del acelerador.

En las páginas siguientes se describe cómo está constituida la bomba rotativa

de inyección del tipo VE y la forma en que ésta adapta el caudal, así como el

comienzo y la duración de la inyección a los diferentes estados de

funcionamiento del motor.

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EL MOTOR DIESEL

Principio de funcionamiento del motor Diesel

El motor Diesel sólo aspira aire, que se calienta durante la carrera de

compresión. El gasóleo inyectado se inflama al entrar en contacto con el aire a

elevada temperatura. Durante la carrera de compresión, el aire aspirado por el

motor Diesel de autoencendido por compresión, alcanza temperaturas tan

elevadas que el combustible se inflama espontáneamente. El combustible lo

dosifica la bomba de inyección y es introducido a alta presión en el interior de la

cámara de combustión por los inyectores. La inyección del combustible tiene

lugar:

• Con un caudal exactamente dosificado de acuerdo con la carga y el

régimen del motor

• En el momento preciso según la posición del cigüeñal

• De la forma más apropiada para el correspondiente procedimiento de

combustión.

La instalación de inyección se encarga de que se cumplan estas condiciones.

Registra determinadas condiciones de funcionamiento tales como régimen del

motor, posición del acelerador y otros datos de servicio y, a partir de estos,

determina el caudal de inyección.

El combustible es inyectado a una precámara, una cámara de turbulencia o

directamente a la cámara de combustión (fig. 2). El funcionamiento del motor

Diesel de cuatro tiempos es como sigue:

1er tiempo: Aspiración del aire, precomprimido o no.

2do tiempo: Compresión. Relación de compresión aprox. 1 : 20, con

sobrealimentación aprox. 1:18 y presiones de compresión entre 30 y 55 bares.

El aire se calienta entonces a una temperatura muy elevada (aprox. 500 hasta

900º C). El combustible se inyecta en este aire comprimido.

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3er tiempo: Combustión (trabajo). Al entrar en contacto con el aire caliente, el

combustible se inflama y se produce la combustión. La energía creada por la

combustión desplaza el pistón hacia el punto muerto inferior.

4to tiempo: Expulsión de los gases de escape.

Comportamiento de los gases de escape

Los motores Diesel queman combustibles a base de aceites minerales

formados por hidrocarburos. Al producirse la combustión de los hidrocarburos

en contacto con el oxigeno se origina, si es completa, dióxido de carbono y

agua. En los motores, sin embargo, la combustión que se produce es

incompleta. Los diferentes estados de carga y márgenes de revoluciones, la

deficiente mezcla de aire y combustible así como las temperaturas

inapropiadas en la cámara de combustión dan lugar a reacciones parciales o

secundarias que forman gases de escape con elementos contaminantes. Como

la combustión del motor Diesel se realiza con un gran exceso de mezcla

aire/oxígeno, no se producen problemas relacionados con la emisión de CO.

Sin embargo, la formación de hidrocarburos cuya combustión sólo ha tenido

lugar en parte, sobre todo en condiciones de baja carga y marcha en frío,

constituye un problema. Los óxidos de nitrógeno se originan localmente a

temperaturas muy elevadas causadas por picos de presión que aparecen

brevemente en el proceso de combustión, es decir, problemas debidos a

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regímenes altos y grandes cargas.

Las humaredas negras, generalmente conocidas como humos Diesel, son

consecuencia de la falta de oxígeno local durante la combustión, que origina la

fisión del carbono puro, lo que da lugar al humo negro en forma de nube de

pequeñas partículas.

2) En los motores de precámara y cámara de turbulencia la inflamación de

la mezcla enriquecida se produce en una

pequeña cámara y la mezcla penetra, por un

canal relativamente estrecho. en la principal,

donde se mezcla con gran turbulencia con el

aire en ella comprimido y se quema. La división

de la cámara de combustión en una de

combustión principal y una precámara o cámara

de turbulencia, favorece la combustión regular y

silenciosa. Los motores con precámara y

cámara de turbulencia se utilizan por tanto

predominantemente en los automóviles de

turismo y en los vehículos industriales ligeros.

Los motores de inyección directa se

caracterizan por un consumo de combustible

relativamente bajo. Están destinados a

aplicaciones móviles y estacionarias, por

ejemplo, camiones, tractores, barcos y

maquinaria de construcción.

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INSTALACIÓN DE INYECCIÓN

Función

La instalación de inyección suministra al inyector, en cada carrera de trabajo el

caudal necesario de combustible, haciéndolo a gran presión y a una posición

exactamente definida del cigüeñal. El inyector asegura una fina pulverización

del combustible en la cámara de combustión.

Caudal de inyección

Para conseguir un buen comportamiento de los gases de escape, es necesario

dosificar el caudal de inyección de modo que, incluso a plena carga, se

disponga de exceso de aire. Además, el caudal de inyección debe regularse de

manera que el régimen del motor no descienda por debajo del ralentí ni supere

el máximo admisible. La adaptación a condiciones de servicio especiales puede

implicar la necesidad de corregir el caudal de inyección.

Momento de inyección

El instante de la inyección se rige por el régimen y estado de carga del motor y

se modifica de acuerdo con el régimen, de forma que la inflamación principal

tenga lugar después de rebasado el punto muerto superior.

Desarrollo de la inyección

El principio del motor Diesel se caracteriza por la combustión a presión

constante a partir del momento que se inicia la inflamación. Durante la

inyección, el caudal de combustible a inyectar debe repartirse de forma que la

presión de combustión se mantenga lo más constante posible. Sólo debe

inyectarse el volumen de combustible por grado de cigüeñal que se pueda

quemar en este periodo sin que la presión ascienda por encima de lo necesario

ni la emisión de elementos contaminantes supere los valores admisibles.

Resumen

Los motores Diesel pequeños y rápidos exigen, especialmente en los turismos

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

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y vehículos industriales ligeros, una instalación de inyección de poco peso y

pequeño volumen. La bomba rotativa de inyección del tipo VE satisface ambas

exigencias al reunir en un grupo compacto y de reducido tamaño la bomba de

alimentación, el regulador de régimen y el variador de avance.

Sección de baja presión

A la sección de baja presión de un sistema de inyección pertenecen el depósito

de combustible, el filtro de éste, la bomba de alimentación de aletas y la válvula

de rebose, así como las tuberías de alimentación de combustible.

Sección de alta presión

En la sección de alta presión de la bomba de inyección se crea la presión

necesaria para inyectar el combustible. Con ello se alimenta éste al inyector a

través de la válvula, la tubería y el racor de impulsión.

Disposición de las tuberías

Para el funcionamiento de la bomba de inyección es necesario alimentar el

combustible de forma continua a la sección de alta presión de la bomba, sin

burbujas y a presión. En los turismos y en los vehículos industriales ligeros, la

diferencia de altura entre el depósito de combustible y la bomba de inyección

suele ser pequeña, la longitud de las tuberías favorable y su sección de tales

dimensiones que la potencia de aspiración de la bomba de alimentación de

aletas montada en la bomba rotativa de inyección sea suficiente. En los

vehículos con gran diferencia de altura y/o una tubería más larga entre el

depósito de combustible y la bomba de inyección, se instala una bomba de

alimentación previa, que permite vencer las resistencias de dicha tubería y del

filtro y aumenta la vida útil de éste. La alimentación por gravedad se utiliza,

sobre todo, en tractores y en motores estacionarios.

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Filtro de combustible

La sección de alta presión de la bomba de inyección y los inyectores se

fabrican con una exactitud de milésimas de milímetro, lo que significa que

incluso las partículas de suciedad más diminutas que pueda contener el

combustible pueden menoscabar su funcionamiento. Un filtrado deficiente

provocaría daños en los componentes de la bomba, las válvulas de impulsión y

los inyectores. El empleo de un filtro de combustible adaptado a las exigencias

particulares de la instalación de inyección es la premisa indispensable para un

servicio prolongado y sin perturbaciones.

Puede que el combustible contenga agua, tanto emulsionada como sin ligar,

(p.ej. formación de condensación acuosa debida a cambios de temperatura). Si

el agua llega a la bomba de inyección no se podrán evitar los daños por

corrosión. Las bombas rotativas de inyección necesitan, por tanto, un filtro de

combustible con colector de agua. Se podrá proceder a la purga de agua a

intervalos de tiempo prefijados.

La aplicación, cada vez más frecuente, del motor Diesel en automóviles de

turismo ha favorecido el empleo de un dispositivo automático detector del nivel

de agua, que indica, mediante el testigo de aviso correspondiente, cuándo

debe purgarse el agua.

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BOMBAS ROTATIVAS DE INYECCIÓN TIPO VE

Aplicaciones

Gracias a su flexibilidad, las bombas rotativas de inyección del tipo VE ofrecen

un gran número de posibilidades de aplicación. El campo de aplicación y el

diseño de la bomba viene determinados por el régimen real, la potencia y el

tipo de construcción del motor Diesel. Las bombas de inyección rotativas se

emplean, sobre todo, en automóviles de turismo, camiones, tractores y motores

estacionarios.

Generalidades

A diferencia de la bomba de inyección en línea, la rotativa del tipo VE no

dispone más que de un solo cilindro y un solo émbolo distribuidor, aunque el

motor sea de varios cilindros. La lumbrera de distribución asegura el reparto,

entre las diferentes salidas correspondientes al número de cilindros del motor,

del combustible alimentado por el émbolo de la bomba. En el cuerpo cerrado

de la bomba rotativa de inyección se encuentran reunidos los siguientes

grupos:

• Bomba de alta presión con distribuidor

• Regulador mecánico de velocidad

• Variador de avance hidráulico

• Bomba de alimentación de aletas

• Dispositivo de parada

La figura 4 muestra los diferentes grupos funcionales y su interacción.

La bomba rotativa de inyección también puede estar equipada con diferentes

dispositivos correctores, que permiten la adaptación individual a las

características específicas del motor Diesel. La utilización, construcción y

funcionamiento de estos dispositivos adaptadores se describen más adelante.

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Estructura

El eje de accionamiento de la bomba rotativa de inyección va alojado en el

cuerpo de ésta. Sobre él va dispuesta la bomba de alimentación de aletas.

Detrás del eje se encuentra el anillo de rodillos, que no es solidario con el

dispositivo de accionamiento aunque se encuentra alojado, así mismo, en el

cuerpo de la bomba. Por medio del disco de levas que se apoya sobre los

rodillos del anillo y es accionado por el eje, se crea un movimiento

simultáneamente elevador y rotativo, que se transmite al émbolo distribuidor, el

cual es guiado por la cabeza hidráulica, solidaria del cuerpo de la bomba. En

éste van fijados el dispositivo eléctrico de parada mediante corte de la

alimentación de combustible, el tapón roscado con tornillo de purga y las

válvulas de impulsión con los correspondientes racores. Si la bomba rotativa de

inyección va equipada con un dispositivo mecánico de parada, éste se

encuentra en la tapa del regulador.

El grupo regulador es movido por el accionamiento correspondiente solidario

del eje conductor, a través de una rueda dentada. El grupo regulador va

equipado con pesos centrífugos y el manguito regulador. El mecanismo

regulador, compuesto por las palancas de ajuste, de arranque y tensora, va

alojado en el cuerpo y es giratorio. Sirve para modificar la posición de la

corredera de regulación del émbolo de bomba. En la parte superior del

mecanismo regulador actúa el resorte de regulación, unido a la palanca de

control a través del eje de ésta. El eje va alojado en la tapa del regulador,

mediante lo cual y a través de la palanca de control se actúa sobre el

funcionamiento de la bomba. La tapa del regulador cierra por arriba la bomba

rotativa de inyección. En el regulador van dispuestos, además, el tornillo de

ajuste del caudal de plena carga, el estrangulador de rebose y el tornillo de

ajuste de régimen.

Montado en sentido transversal al eje longitudinal de la bomba, en la parte

inferior de la bomba rotativa de inyección va el variador de avance hidráulico.

Su funcionamiento es influido por la presión interna de la bomba de inyección

que depende de la bomba de alimentación de aletas y de la válvula de mando

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de presión. Este variador está delimitado a ambos lados de la bomba por una

tapa de cierre.

5) Bomba rotativa de inyección del tipo VE montada en unmotor Diesel de cuatro cilindros.

Accionamiento de la bomba

El accionamiento de la bomba rotativa se efectúa mediante un mecanismo de

transmisión del motor Diesel. En los motores de cuatro tiempos, la velocidad de

rotación de la bomba es la mitad de la del cigüeñal del motor Diesel. Esto

significa que el accionamiento de la bomba de inyección se realiza al mismo

régimen que el del árbol de levas. El accionamiento de la bomba rotativa de

inyección es forzado y, además, se realiza de forma que el eje conductor de la

bomba rotativa de inyección gira en perfecto sincronismo con el movimiento del

pistón del motor. Este modo de accionamiento sincrónico se consigue mediante

correa dentada, piñón de acoplamiento, rueda dentada o cadena. Hay bombas

rotativas de inyección para giro a derechas o a izquierdas. El orden de

inyección depende, por tanto, del sentido de rotación, pero las salidas inyectan

siempre el combustible según el orden geométrico de disposición. Para evitar

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confusiones con la designación de los cilindros del motor, las salidas de la

bomba rotativa de inyección se designan con A, B, C, etc.

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ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE

Alimentación de baja presión

En las instalaciones de inyección con bombas rotativas de inyección, el

combustible es aspirado del depósito mediante la bomba de alimentación de

aletas y transportado al interior de la bomba de inyección.

La bomba de alimentación, al girar, transporta un caudal de combustible casi

constante. Para obtener en el interior de la bomba una presión determinada en

función del régimen, se necesita una válvula de control de presión que permita

ajustar una presión definida a un determinado régimen. La presión aumenta

entonces proporcionalmente al régimen, es decir, cuanto mayor sea éste, tanto

más elevada será la presión en el interior de la bomba.

Una parte del caudal de combustible transportado retorna, a través de la

válvula de control de presión, al lado de aspiración. Asimismo, para la

refrigeración y autopurga de aire de la bomba rotativa de inyección, el

combustible fluye al depósito a través del estrangulador de rebose dispuesto en

la tapa del regulador.

7) Bomba de alimentación de aletas con anillo excéntrico sobre el eje deaccionamiento.

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Bomba de alimentación de aletas

En la bomba rotativa de inyección va montada la de alimentación de aletas en

torno al eje de accionamiento. El rotor de aletas está centrado sobre el eje y es

accionado por una chaveta de disco. El rotor de aletas está rodeado por un

anillo excéntrico alojado en el cuerpo.

Las cuatro aletas del rotor son presionadas hacia el exterior, contra el anillo

excéntrico, por efecto del movimiento de rotación y de la fuerza centrífuga

resultante. A este movimiento centrífugo de las aletas contribuye el combustible

que se introduce entre el lado inferior de la aleta y el rotor. El combustible llega

al cuerpo de la bomba de inyección a través del canal de alimentación y pasa,

por una abertura en forma de riñón, a la cámara delimitada por el rotor, la aleta

y el anillo excéntrico. Por efecto de la rotación, el combustible que se encuentra

entre las aletas, es transportado hacia el recinto superior y penetra en el interior

de la bomba a través de un taladro. Al mismo tiempo, a través de un segundo

taladro, una parte del combustible llega a la válvula de control de presión.

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Válvula de control de presión

La válvula de control de presión va unida, a través de un taladro, con la

escotadura superior en forma de riñón y situada en las proximidades de la

bomba de alimentación de aletas. La válvula de control de presión es de

corredera, tarada por resorte, con la que se puede variar la presión en el

interior de la bomba según el caudal de combustible que se alimente. Si la

presión de combustible excede un determinado valor, el émbolo de la válvula

abre el taladro de retorno, de forma que el combustible pueda retornar a través

de un canal al lado de aspiración de la bomba de aletas. Si la presión del

combustible es demasiado baja, el taladro de retorno permanece cerrado

debido a la fuerza del muelle. La presión de apertura la determina la tensión

previa del muelle de compresión.

Estrangulador de rebose

El estrangulador de rebose va roscado a la tapa del regulador de la bomba

rotativa de inyección y comunica con el interior de la bomba, permitiendo el

retorno de un caudal variable al depósito de combustible, a través de un

pequeño orificio (diámetro 0,6 mm). El taladro ofrece resistencia al combustible,

por lo que se mantiene la presión en el interior de la bomba. Como en el recinto

interior de la bomba se necesita una presión de combustible exactamente

definida de acuerdo con el régimen, el estrangulador de rebose y la válvula de

control de presión están coordinados entre sí en lo que al funcionamiento se

refiere.

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La bomba de alimentación de aletas aspira el combustible y lo transporta al interior de la bomba de inyección. Figura de la derecha: aberturas en forma de riñon para entrada (abajo) ysalida (arriba) en el cuerpo de la bomba).

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ALIMENTACIÓN A ALTA PRESIÓN

Accionamiento del émbolo distribuidor

El movimiento de rotación del eje impulsor se transmite al émbolo distribuidor

por medio de un acoplamiento. Las garras del eje impulsor y del disco de levas

engranan en el disco cruceta dispuesto entre ellas. Por medio del disco de

levas, el movimiento giratorio del eje impulsor se convierte en un movimiento

de elevación y giro. Esto se debe a que la trayectoria de las levas del disco

discurro sobre los rodillos del anillo. El émbolo distribuidor es solidario del disco

de levas por medio de una pieza de ajuste, y está coordinado por un

arrastrador. El desplazamiento del émbolo distribuidor hacia el punto muerto

superior está asegurado por el perfil del disco de levas. Los dos muelles

antagonistas del émbolo, dispuestos simétricamente, que reposan sobre la

cabeza distribuidora y actúan sobre el émbolo distribuidor a través de un

puente elástico, que provocan el desplazamiento del émbolo hacia el punto

muerto inferior. Además, dichos muelles impiden que el disco de levas pueda

saltar, a causa de la elevada aceleración, de ¡os rodillos del anillo. Para que el

émbolo distribuidor no pueda salirse dc su posición central a causa de la

presión centrífuga, se ha determinado con precisión la altura de los muelles

antagonistas del émbolo que están perfectamente coordinados.

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

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Discos de levas y formas de leva

Además de la función motriz del eje impulsor, el disco de levas influye sobre la

presión de inyección y sobre la duración de ésta. Los criterios determinantes a

este respecto son la carrera y la velocidad de elevación de la leva. Según la

forma de la cámara de combustión y el método de combustión de los distintos

tipos de motor, las condiciones de inyección deberán producirse de forma

individualmente coordinada. Por esta razón, para cada tipo de motor se calcula

una pista especial de levas que luego se coloca sobre la cara frontal del disco

de levas. El disco así configurado se monta acto seguido en la correspondiente

bomba rotativa de inyección. Por eso, los discos de levas de las distintas

bombas de este tipo no son intercambiables entre si.

Conjunto de la bomba

La cabeza y el émbolo distribuidores, así como la corredera de regulación

están tan exactamente ajustados entre si (por rodaje) que su estanqueidad es

total incluso a las presiones mas elevadas. Las pérdidas por fuga son intimas

pero tan inevitables como necesarias para la lubricación del émbolo

distribuidor. Por esta razón, en caso de sustitución deberá cambiarse el

conjunto de bomba completo; en ningún caso el embolo distribuidor, la cabeza

distribuidora o la corredera de regulación, por separado.

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

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Bomba de alta Presión

1

9

8

7

6

5 4

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

DE INYECCIÓN DIESEL ROTATIVAS (EP / VE)

- 21 -

Dosificación de combustible

La alimentación de combustible mediante bombas de inyección es un proceso

dinámico que consta de varias carreras sucesivas. La presión necesaria para la

inyección se crea mediante la bomba de émbolo.

Las fases de desplazamiento del émbolo distribuidor, esquematizadas en la

figura 15, corresponden a la dosificación del combustible por cada cilindro del

motor. En el caso de un motor de cuatro cilindros, el émbolo distribuidor

describe un cuarto de vuelta entre las posiciones del punto muerto inferior y el

punto muerto superior, y un sexto de vuelta si se trata de un motor de 6

cilindros.

Si el émbolo distribuidor se desplaza desde el punto muerto superior al inferior,

tiene lugar, gracias al movimiento alternativo y rotativo, el control del canal de

entrada de la cabeza distribuidora por medio de una ranura de control del

émbolo distribuidor. El combustible fluye desde el recinto interior de la bomba

de inyección rotativa, sometido a la presión creada en dicho recinto y a través

del canal de entrada, hasta el de alta presión situado por encima del émbolo

distribuidor. Tras invertirse el sentido de desplazamiento a punto muerto

inferior, el canal de entrada queda cerrado por el émbolo distribuidor, que

continúa describiendo un movimiento alternativo y rotativo (hacia el PMS). En el

curso de este movimiento progresivo, la ranura de distribución abre un orificio

de salida perfectamente determinado de la cabeza distribuidora. La presión

creada en el recinto de alta presión y en el canal interior abre la válvula de

impulsión, empuja el combustible a través del conducto de impulsión hacia el

inyector montado en el porta inyectores.

La carrera útil concluye en el momento en que el orificio de descarga

transversal del émbolo distribuidor alcanza la rampa de distribución de la

corredera de regulación (final de la alimentación). A partir de este momento ya

no se alimenta combustible al inyector, y la válvula de impulsión cierra el

conducto. El combustible retorna a la bomba a través de la unión existente

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

DE INYECCIÓN DIESEL ROTATIVAS (EP / VE)

- 22 -

entre el orificio de descarga y el interior de ésta, mientras el embolo se

desplaza hacia el punto muerto superior. Esta fase de desplazamiento del

émbolo se llama carrera remanente.

Al retornar el émbolo, debido al movimiento de desplazamiento y giro, el orificio

de descarga transversal del émbolo distribuidor se cierra, mientras que

mediante la siguiente ranura de mando del émbolo distribuidor el canal de

entrada de combustible se abre. El recinto de alta presión situado por encima

del émbolo distribuidor se llena nuevamente de combustible.

Si la pista de leva del disco de levas en movimiento gira sobre los rodillos del anillo de rodillos, el disco de levas se eleva (punto muerto superior)

pasando luego a posición de punto muerto inferior.

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

DE INYECCIÓN DIESEL ROTATIVAS (EP / VE)

- 23 -

Válvula de impulsión

La válvula de impulsión aísla el conducto de inyección de la bomba. La misión

de esta válvula es descargar la tubería de inyección tras concluir la fase de

alimentación, extrayendo un volumen exactamente definido. De esta forma se

consigue un final de cierre preciso del inyector al finalizar la inyección.

Simultáneamente y con independencia del caudal de inyección momentáneo,

debe asegurarse el equilibrio de las presiones en el conducto de impulsión para

las diferentes fases de inyección.

La válvula de impulsión es de émbolo, mandada por la acción de un liquido;

abre a impulsos de la presión del combustible y cierra mediante el muelle de

válvula. La válvula de impulsión permanece cerrada para un cilindro

determinado del motor entre cada carrera de admisión del émbolo distribuidor.

El conducto de impulsión y el correspondiente orificio de salida de la cabeza

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

DE INYECCIÓN DIESEL ROTATIVAS (EP / VE)

- 24 -

distribuidora están separados. Cuando hay alimentación, la elevada presión

que se origina levanta la válvula de impulsión de su asiento. El combustible

circula por las ranuras longitudinales que parten de la ranura anular, a través

del racor de impulsión, el correspondiente conducto y el porta inyectores hasta

llegar al inyector.

En cuanto se alcanza el final de alimentación (orificio de descarga del émbolo

distribuidor abierto), el empuje en el lado de alta presión desciende hasta el

valor del recinto interior de la bomba, y el muelle de válvula oprime a la válvula

de impulsión contra su asiento.

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

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- 25 -

Válvula de impulsión con estrangulador de retorno

La necesaria y exacta descarga de presión al final de la inyección genera

ondas de presión que son reflejadas en la válvula de impulsión y que originan la

reapertura de la aguja del inyector, o bien fases de depresión en el conducto de

inyección. Las consecuencias de este fenómeno son postinyecciones con su

correspondiente efecto negativo en lo que se refiere a emisión de

contaminantes, o bien se producen fenómenos de desgaste en dicho conducto

o en el inyector. Para impedir estas reflexiones, por delante de la válvula de

impulsión se intercala un orificio estrangulador que actúa únicamente en la

dirección de retorno. El estrangulador de retorno se compone de una placa de

válvula y un muelle de compresión, de forma que no actúa en la dirección de

alimentación, sin embargo, se aprecia su efecto amortiguador en la dirección

de retorno.

Tuberías de impulsión

En la instalación de inyección, los conductos de impulsión están adaptados al

desarrollo de la inyección, y no deben ser alterados cuando se realicen trabajos

de mantenimiento. Las tuberías de impulsión unen la bomba de inyección a los

porta inyectores y van instalados sin formar ningún tipo de codos pronunciados.

Su radio de curvatura no deberá ser en ningún caso inferior a 50 mm. En los

motores de automóviles, las tuberías de impulsión van fijadas mediante piezas

de apriete dispuestas a intervalos. Las tuberías son de tubo de acero sin

soldaduras.

Porta inyectores

El porta inyector sirve para fijar el inyector a la culata, y para estanqueizarlo

frente a la cámara de combustión. El conducto de alimentación desemboca en

el portainyector. Este tiene, además, una conexión para el aceite de fuga.

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

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- 26 -

Construcción

Este conjunto funcional está formado por el porta inyector y el inyector. El

primero consta del cuerpo de soporte, el disco intermedio y la tuerca de fijación

del inyector, así como del perno de presión, el muelle de compresión y las

arandelas de ajuste de presión.

El inyector va fijado con la correspondiente tuerca, centrado en el cuerpo de

soporte. Al enroscar conjuntamente el cuerpo soporte y la tuerca de fijación del

inyector, ambos presionan el disco intermedio contra la superficie plana del

cuerpo. El perno de presión, el muelle de compresión y las arandelas de ajuste

de presión se encuentran en el cuerpo de soporte. Así, el perno guía al muelle

y la aguja del inyector centra el perno.

Por el lado del recinto del muelle de compresión en el cuerpo soporte

desemboca el canal de presión al orificio de entrada del cuerpo del inyector,

uniendo de esta forma a este último con el conducto de impulsión de la bomba

de inyección. Según sea el destino del portainyector, en el canal de presión del

cuerpo soporte podrá montarse una varilla filtro.

Funcionamiento

El muelle de compresión del cuerpo soporte presiona la aguja del inyector a

través del perno de presión. La tensión previa de este muelle determina la

presión de apertura del inyector, que se regula mediante las arandelas de

ajuste de presión. El combustible fluye a través del correspondiente canal de

entrada en el cuerpo soporte, disco intermedio e inyector hacia el asiento del

inyector. Al realizar la inyección, la presión eleva la aguja del inyector y el

combustible circula a través del taladro ciego y los orificios de inyección hasta

la cámara de combustión. Al reducirse la presión de inyección, el muelle

presiona la aguja del inyector reponiéndola en su asiento, con lo que termina la

inyección.

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

DE INYECCIÓN DIESEL ROTATIVAS (EP / VE)

- 27 -

Inyectores

El inyector introduce el combustible en la cámara de combustión. La presión de

combustible que se origina en la carrera útil de la bomba de inyección es la que

actúa sobre el inyector.

Generalidades

El inyector introduce el combustible alimentado a alta presión por la bomba de

inyección a la cámara de combustión del motor. El inyector consta de cuerpo y

aguja. Ambos están ensamblados con una precisión de ajuste del orden de 2 a

4 µm y sólo deben utilizarse como unidad completa.

El conjunto inyector / portainyector va montado en la culata del motor.

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- 28 -

Tipos de inyectores

Debido a los diferentes tipos de combustión y a la versatilidad de cámaras

donde se produce ésta, la forma, fuerza de penetración y pulverización del

chorro de combustible del inyector influyen sobre las condiciones de

funcionamiento especificas del motor.

Se distinguen dos tipos principales:

• Inyectores de orificios para motores de inyección directa, por ejemplo

en vehículos industriales e

• Inyectores de tetón para motores con precámara de combustión y

cámara de turbulencia, por ejemplo en automóviles de turismo.

Dentro de estos dos tipos principales existe, sin embargo, diversidad de

variantes previstas para los diferentes tipos de motores.

Inyectores de orificios

Los inyectores de orificios tienen un cono de estanqueidad, un asiento de

inyector de forma muy particular en el cuerpo del inyector y un taladro ciego.

Los inyectores de orificios se realizan predominantemente con perforaciones

múltiples. Sin embargo, también los hay de un solo orificio. En función de los

condicionantes de la cámara de combustión, el orificio de inyección del inyector

de orificio único puede estar dispuesto central o lateralmente. En el caso de

inyectores de varios orificios de inyección, éstos pueden estar dispuestos

simétrica o asimétricamente. La presión de apertura del inyector se encuentra

por lo general entre 150 y 250 bar.

Inyectores de tetón

En el caso de motores con precámara o cámara de turbulencia, la preparación

de la mezcla de combustible se efectúa principalmente mediante turbulencia de

aire asistida por un chorro de inyección con la forma apropiada. En el caso de

inyectores de tetón, la presión de apertura del inyector se encuentra

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

DE INYECCIÓN DIESEL ROTATIVAS (EP / VE)

- 29 -

generalmente entre 110 y 135 bar. La aguja del inyector de tetón tiene en su

extremo un tetón de inyección con una forma perfectamente estudiada, que

posibilita la formación de un prechorro. Al abrir, la aguja del inyector ibera

primero sólo un intersticio anular muy estrecho, que únicamente permite la

salida de escaso combustible (efecto estrangulador). A medida que se agranda

la abertura (por aumento de la presión), la sección de paso aumenta, y sólo

casi al final de la carrera de la aguja se inyecta la dosis principal de

combustible. El inyector de tetón y el estrangulador asegura una combustión

más suave y por consiguiente, un funcionamiento más uniforme del motor, ya

que el aumento de la presión de combustión es más progresivo. La forma del

tetón de inyección, las características del muelle de compresión del porta

inyector y el juego en el intersticio de estrangulación determinan el efecto de

estrangulamiento deseado.

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

DE INYECCIÓN DIESEL ROTATIVAS (EP / VE)

- 30 -

REGULACIÓN DEL RÉGIMEN

El comportamiento de los vehículos Diesel es satisfactorio cuando el motor

responde a cualquier movimiento del acelerador. Al ponerlo en marcha, no

debe tender a pararse de nuevo. Cuando se varía la posición del pedal del

acelerador, el vehículo debe acelerar o retener sin tirones. A idéntica posición

del acelerador y con pendiente constante de la calzada, la velocidad de marcha

debe mantenerse asimismo, constante. Al dejar de pisar el acelerador, el motor

debe retener el vehículo. En el motor Diesel, estas funciones están

encomendadas al regulador de régimen de la bomba rotativa de inyección.

El bloque regulador, compuesto por el regulador mecánico y el conjunto de palancas, funciona con una gran sensibilidad y define la posición de la corredorade regulación, es decir, la carrera de alimentación y la duración de la inyección.El comportamiento regulador se puede adaptar mediante las diferentes versionesdel conjunto de palancas.

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

DE INYECCIÓN DIESEL ROTATIVAS (EP / VE)

- 31 -

Funciones del regulador de régimen

• Regulación del ralentí

El motor Diesel no funciona con un régimen de ralentí inferior al

prefijado, si dicho régimen ha sido regulado (fig. 24).

• Regulación del régimen máximo

En caso de bajada de régimen máximo de plena carga está limitado al

de ralentí superior. El regulador considera esta situación y retrae la

corredera de regulación hacia la dirección de parada. El motor recibe

menos combustible.

• Regulación de regímenes intermedios

La regulación de regímenes intermedios corre a cargo del regulador de

todo régimen. Con este tipo de regulador también se pueden mantener

constantes, dentro de determinados límites, los regímenes

comprendidos entre el de ralentí y el máximo. El régimen n sólo varia

entre nvt (un régimen de la curva de plena carga) y nlt (motor no

sometido a carga), en función de la carga específica del margen de

potencia correspondiente del motor.

Además de sus funciones propias, al regulador se le exigen funciones de

control:

o Liberación o bloqueo de un caudal mayor de combustible

necesario para el arranque

o Variación del caudal de plena carga en función del régimen

(corrección).

Para estas funciones adicionales, se precisan, en parte, dispositivos

adaptadores.

Exactitud de la regulación

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

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- 32 -

El grado proporcional (grado P) mide la

precisión de un regulador. Representa el

aumento relativo, en porcentaje, del

régimen del motor al disminuir la carga de

éste sin que varíe la posición de la palanca

de control. El aumento de régimen no debe

sobrepasar un valor determinado dentro del

margen de regulación. Como valor máximo

se considera el régimen superior de corte

de inyección. Este régimen se ajusta

cuando el motor Diesel baja desde su

régimen máximo de plena carga hasta llegar

a carga nula. El aumento del régimen es

proporcional a la variación de la carga, y

tanto mayor cuanto más elevada es ésta.

El grado P a elegir depende de las condiciones de funcionamiento del motor

Diesel. Así, por ejemplo, en los grupos electrógenos es preferible un grado P

inferior para que al cambiar el estado de carga, la variación del régimen sea

pequeña. En automóviles es aconsejable un grado P mayor, ya que, en caso

de variaciones de carga pequeñas (al acelerar o retener el vehículo), favorece

la estabilidad de la regulación y del funcionamiento, lo que implica un mejor

comportamiento de marcha. Un grado P pequeño significaría que la marcha del

automóvil se realizarla a tirones cada vez que se modificara el estado de carga.

Regulador de todo régimen

El regulador de todo régimen ajusta éste entre el de arranque y el máximo.

Con el regulador de todo régimen se pueden regular, además de los de ralentí

y el nominal, cualquier otro régimen que se encuentre comprendido entre éstos.

El pedal del acelerador permite seleccionar un régimen constante a mantener

(en función del grado P). Esto es imprescindible si el vehículo industrial o el

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

DE INYECCIÓN DIESEL ROTATIVAS (EP / VE)

- 33 -

motor estacionario deben accionar grupos secundarios tales como tornos de

cable, bomba de agua para extinción de incendios, grúa, etc. Este tipo de

regulador se utiliza también en los automóviles de turismo y en la maquinaria

agrícola (tractores, segadora trilladora).

Construcción

La figura 25 muestra la disposición, estructura, componentes y modo de

funcionamiento del regulador de todo régimen de la bomba rotativa de

inyección.

El bloque regulador, que comprende los pesos centrífugos y su carcasa, así como el muelle de regulación y el grupo de palancas, es movido por el árbol de accionamiento de la bomba. El bloque regulador gira sobre el eje de regulación solidario del cuerpo de la bomba. El movimiento radial de los pesos centrífugos se transforma en desplazamiento axial del manguito regulador. La fuerza del manguito regulador y su recorrido influyen en la posición del mecanismo regulador, compuesto por tres palancas:

La de ajuste, la tensora y la de arranque. La palanca de ajuste gira sobre un pivote alojado en el cuerpo de la bomba y se puede graduar mediante el tornillo de ajuste del caudal de alimentación (no representado en la figura esquemática 25 para mayor claridad). Las palancas de sujeción y de arranque pivotan también sobre la de ajuste. La palanca de arranque dispone en su parte inferior de una rótula que actúa sobre la corredera de regulación, en oposición a la cual, en su parte superior, va fijado el muelle de arranque. En la parte superior de la palanca tensora va fijado el muelle de ralentí por medio de un perno de retención, al que también va enganchado el muelle de regulación. La palanca de control y el eje de ésta forman la unión con la que regula el régimen. La posición del mecanismo de regulación queda definida por la interacción de las fuerzas del muelle y el manguito. El movimiento de control se transmite a la corredera de regulación y de esta forma se determina el caudal de alimentación del émbolo distribuidor.

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

DE INYECCIÓN DIESEL ROTATIVAS (EP / VE)

- 34 -

Comportamiento en el arranque

Cuando la bomba rotativa de inyección está parada, los pesos centrífugos se

encuentran en reposo, y el manguito regulador en su posición inicial. La

palanca de arranque se desplaza a la posición de arranque mediante el muelle

de arranque, que la hace girar alrededor de su punto de rotación M2.

Simultáneamente, la rótula de la palanca de arranque hace que la corredera de

regulación se desplace sobre el émbolo distribuidor en la dirección del caudal

de arranque, con el resultado de que el émbolo distribuidor debe recorrer una

carrera útil considerable (volumen de alimentación máximo = caudal de

arranque) hasta que se produce la limitación determinada por el mando. De

este modo, al arrancar se produce el caudal necesario para la puesta en

marcha. El régimen más bajo(régimen de arranque) es suficiente para

desplazar el manguito regulador, en oposición al débil muelle de arranque, una

distancia igual a a. La palanca de arranque vuelve a girar entonces alrededor

del punto M2, y el caudal de arranque se reduce automáticamente al necesario

para el ralentí.

Regulación del ralentí

Una vez arrancado el motor Diesel, al soltar el acelerador, la palanca de control

de régimen pasa a la posición de ralentí, quedando apoyada entonces sobre su

tope del tornillo de ajuste de éste. El régimen de ralentí ha sido elegido de

modo que, en ausencia de carga, el motor continúe funcionando de forma

segura y sin el riesgo de que se pare.

La regulación la asegura el muelle de ralentí dispuesto sobre el perno de sujeción. Este mantiene el equilibrio en contra de la oposición creada por los pesos centrífugos. Mediante este equilibrio de fuerzas se determina la posición de la corredera de regulación respecto del orificio de descarga del émbolo distribuidor y, por lo tanto, se fija la carrera útil. Cuando los regímenes superan el margen de ralentí, finaliza el recorrido c del muelle y se vence la resistencia opuesta por el muelle.

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

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- 35 -

Funcionamiento en carga

En servicio, la palanca de control de

régimen pivota y adopta una posición

definida por el régimen o la velocidad

de desplazamiento deseada del

vehículo. Esta posición la determina el

conductor mediante la

correspondiente posición del

acelerador. La acción de los muelles

de arranque y de ralentí queda

anulada para regímenes superiores al

margen de ralentí. Aquellos no

influyen sobre la regulación. El muelle

de regulación interviene sólo en el

siguiente caso.

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

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- 36 -

Ejemplo:

El conductor acciona el acelerador y pone la palanca de mando de régimen en

una posición determinada que debe corresponder a la velocidad deseada

(superior). Esta corrección somete al muelle de regulación a una tensión de un

valor determinado. El efecto de la fuerza del muelle de regulación es por tanto

superior al de la fuerza centrifuga. Las palancas de arranque y de sujeción

siguen el movimiento del muelle, es decir, pivotan alrededor del eje M2 y

transmiten el movimiento a la corredera, desplazándola en el sentido de caudal

máximo. Este aumento del caudal de alimentación determina una subida del

régimen, acción que obliga a los pesos centrífugos a desplazarse hacia el

exterior y empujar el manguito regulador en oposición a la fuerza del muelle

actuante. Sin embargo, la corredera de regulación permanece en “máximo”

hasta que el par se equilibra. Si el régimen del motor sigue aumentando, los

pesos centrífugos se desplazan más hacia afuera, predominando entonces el

efecto de la fuerza del manguito de regulación. Por consiguiente, las palancas

de arranque y de sujeción pivotan alrededor de su eje común (M2) y desplazan

la corredera de regulación en el sentido de “parada”, con lo que el orificio de

descarga queda libre antes. El caudal de alimentación puede reducirse hasta

“caudal nulo”, lo que garantiza la limitación del régimen. Durante el

funcionamiento, cada posición de la palanca de control del régimen tiene

asignado por tanto un margen de régimen perfectamente definido entre cargas

máxima y nula, siempre que el motor sea sometido a sobrecarga, de lo que se

deduce que el regulador de régimen mantiene ajustado, en el marco de su

grado P, el régimen teórico.

Si la carga (p.ej., una pendiente) es tan pronunciada que la corredera de regulación se encuentra en la posición de plena carga, pero el régimen disminuye a pesar de ello, los pesos centrífugos se desplazan más hacia el interior y en función de este régimen. Pero como la corredera de regulación ya se encuentra en la posición de plena carga, no es posible aumentar más el caudal de combustible. El motor está sobrecargado y, en este caso, el conductor debe reducir a una marcha inferior, o bien modificar el régimen.

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- 37 -

Marcha con freno motor

Al bajar una pendiente (marcha con freno motor) ocurre lo contrario. El impulso

y la aceleración del motor los produce el vehículo. Debido a esto, los pesos

centrífugos se desplazan hacia afuera y el manguito regulador presiona contra

las palancas de arranque y de sujeción. Ambas cambian de posición y

desplazan la corredera de regulación en la dirección de menos caudal hasta

que se ajusta un caudal de alimentación inferior, correspondiente al nuevo

estado de carga, que en el caso extremo es nulo. En caso de descarga

completa del motor se alcanza el régimen superior de ralentí. El

comportamiento del regulador de “todo régimen” ya descrito es siempre

aplicable a todas las posiciones de la palanca de control de régimen si, por

algún motivo, la carga del régimen varian de forma tan considerable que la

corredera de regulación apoya en sus posiciones finales de “plena carga” o

“parada”.

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Regulador minimaxi

El regulador minimaxi determina únicamente los regímenes de ralentí y

máximo. El margen intermedio se controla directamente mediante el

acelerador.

Construcción

El bloque regulador, que comprende los pesos centrífugos y el conjunto de

palancas, es similar al regulador de todo régimen. El regulador minimaxi se

distingue por el muelle de regulación y su montaje. Se trata de un muelle de

compresión alojado en un elemento de guía. La unión entre la palanca de

sujeción y el muelle de regulación está encomendada al perno de tope.

Comportamiento en el arranque

El manguito regulador se encuentra en la posición de salida, ya que los pesos

centrífugos están en reposo. Por ello, el muelle de arranque está en

condiciones de presionar la palanca de arranque contra el manguito regulador.

La corredera de regulación del émbolo distribuidor se encuentra en la posición

caudal de arranque.

Regulación de ralentí

Después de arrancar el motor y soltar el

acelerador, la palanca de control del

régimen pasa a la posición de ralentí por

efecto del muelle antagonista. Al aumentar

el régimen aumenta también la fuerza

centrífuga de los pesos que, por su ala

interna presionan el manguito regulador

contra la palanca de arranque. La

regulación se efectúa por medio del muelle

de ralentí solidario de la palanca de

sujeción. La corredera de regulación se

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

DE INYECCIÓN DIESEL ROTATIVAS (EP / VE)

- 39 -

desplaza en el sentido correspondiente a reducción del caudal de alimentación

por efecto del movimiento giratorio de la palanca de arranque. La posición de la

corredera de regulación la determina, por tanto, la interacción entre la fuerza

centrífuga y la del muelle.

Funcionamiento en carga

Si el conductor acciona el pedal del acelerador, la palanca de mando de

régimen adopta un ángulo de inclinación determinado. El margen de actuación

de los muelles de arranque y de ralentí queda anulado y entra en acción el

muelle intermedio. El muelle intermedio del regulador minimaxi permite obtener

un margen de ralentí más amplio, un mayor grado P y una transición más

suave al margen no regulado. Si la palanca de control de régimen se sigue

desplazando en dirección a plena carga, el desplazamiento del muelle

intermedio prosigue hasta que el collarín del perno apoya en la palanca

tensora. El margen de actuación del muelle intermedio queda anulado y actúa,

por tanto, el margen sin regulación, determinado por la tensión previa del

muelle de regulación. Para este margen de régimen, el muelle puede

considerarse rígido. La variación de la posición de la palanca de control de

régimen (o del pedal del acelerador) es transmitida ahora a la corredera de

regulación por medio del mecanismo regulador. Así, mediante el pedal del

acelerador, se determina directamente el caudal de alimentación. Si el

conductor desea aumentar la velocidad o ha de subir una pendiente, debe dar

más gas; si, por el contrario, se exige menor potencia del motor, deberá quitar

gas. Si el motor queda ahora sin carga, con la posición de la palanca de control

de régimen sin modificar, a caudal constante se produce una elevación del

régimen. La fuerza centrífuga aumenta y obliga a los pesos a desplazar el

manguito regulador contra las palancas de arranque y de sujeción. Sólo

después de que ha sido vencida la tensión previa del muelle de regulación por

efecto de la fuerza del manguito, tiene lugar de forma eficiente la regulación

imitadora final al margen de régimen nominal. En ausencia total de carga, el

motor alcanza el régimen máximo de ralentí y está, por tanto, protegido contra

sobrerrevoluciones.

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- 40 -

Los vehículos de turismo suelen ir equipados con una combinación de

reguladores todo régimen y minimaxi.

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- 41 -

VARIACIÓN DEL AVANCE

El variador de avance de la bomba rotativa de inyección permite adelantar el

comienzo de la alimentación en relación con la posición del cigüeñal del motor

y de acuerdo con el régimen, para compensar los retardos de inyección e

inflamación.

Función

Durante la fase de alimentación de la bomba de inyección, la apertura del

inyector se produce mediante una onda de presión que se propaga a la

velocidad del sonido por la tubería de inyección. El tiempo invertido en ello es

independiente del régimen; sin embargo, el ángulo descrito por el cigüeñal

entre el comienzo de la alimentación y el de la inyección aumenta el régimen.

Esto obliga, por tanto, a introducir una corrección adelantando el comienzo de

la alimentación. El tiempo de la propagación de la onda de presión lo

determinan las dimensiones de la tubería de inyección y la velocidad del sonido

que es de aprox. 1500 m/seg. en el gasóleo. El tiempo necesario para ello se

denomina retardo de inyección (fig. 32) y el comienzo de la inyección está, por

consiguiente, retrasado con respecto al comienzo de alimentación. Debido a

este fenómeno, a regímenes altos el inyector abre, en términos referidos a la

posición del pistón, más tarde que a regímenes bajos.

Después de la inyección, el gasóleo necesita cierto tiempo para pasar al estado

gaseoso y formar con el aire la mezcla inflamable.

Este tiempo de preparación de la mezcla es independiente del régimen del

motor. El intervalo necesario para ello entre el comienzo de la inyección y el de

la combustión se denomina, en los motores Diesel, retraso de inflamación (fig.

32) y depende de la inflamabilidad del gasóleo (indicada por el índice de

cetano), la relación de compresión, la temperatura del aire y la pulverización del

combustible. Por lo general, la duración del retraso de inflamación es del orden

de 1 milisegundo. Siendo el comienzo de la inyección constante y el régimen

del motor ascendente, el ángulo de cigüeñal entre el comienzo de la inyección

y el de la combustión, va aumentando hasta que esta última no puede

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

DE INYECCIÓN DIESEL ROTATIVAS (EP / VE)

- 42 -

comenzar en el momento adecuado, en términos relativos a la posición del

pistón del motor. Como la combustión favorable y la óptima potencia de un

motor Diesel sólo se consiguen con una posición determinada del cigüeñal o

del pistón, a medida que aumenta el régimen debe adelantarse el comienzo de

alimentación de la bomba de inyección para compensar el desplazamiento

temporal condicionado por el retraso de la inyección e inflamación. Para ello se

utiliza el variador de avance en función del régimen.

Construcción

El variador de avance por control hidráulico va montado en la parte inferior del

cuerpo de la bomba rotativa de inyección, perpendicular a su eje longitudinal. El

émbolo del variador de avance es guiado por el cuerpo de la bomba, que va

cerrado con tapas a ambos lados. En el émbolo del variador de avance hay un

orificio que posibilita la entrada de combustible, mientras que en el lado

contrario va dispuesto un muelle de compresión. El émbolo del variador de

avance va unido al anillo de rodillos mediante una pieza deslizante y un perno.

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- 43 -

Funcionamiento

La posición inicial del émbolo del variadar de avance en la bomba de inyección

rotativa la mantiene el muelle tarado del variador. Durante el funcionamiento, la

presión del combustible en el interior de la bomba la regula, en proporción al

régimen, la válvula de control de presión junto con el estrangulador de rebose.

Por consiguiente, la presión del combustible creada en el interior de la bomba

se aplica por el lado del émbolo opuesto al muelle del variador de avance.

La presión del combustible (presión en el interior de la bomba) sólo vence la

resistencia inicial del muelle y desplaza el émbolo del variador de avance, a

partir de un determinado régimen ( ≥ 300 min-1 ); en la fig. 31, hacia la

izquierda. El movimiento axial del émbolo se transmite al anillo de rodillos

montado sobre cojinete por medio de la pieza deslizante y el perno. Esto hace

que la disposición del disco de levas con respecto al anillo de rodillos varíe de

forma que los rodillos del anillo levanten, con cierta antelación, el disco de levas

en giro. El disco de levas y el émbolo distribuidor están, por tanto, desfasados

en un determinado ángulo de rotación con respecto al anillo de rodillos. El valor

angular puede ser de hasta 12º de ángulo de leva (24º de ángulo de cigüeñal).

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

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Funcionamiento del variador de avance

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

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- 45 -

DISPOSITIVOS DE ADAPTACIÓN

La bomba rotativa de inyección ha sido realizada según el principio de

construcción modular y puede ser equipada con diferentes dispositivos

adicionales según las exigencias del motor. De esta forma se consiguen

múltiples posibilidades de adaptación que permiten alcanzar los valores más

favorables de par motor, potencia, consumo y emisiones de escape. La tabla

resumen de abajo explica estos dispositivos y cómo influyen en el motor Diesel.

El esquema funcional muestra la interacción del equipo básico y de los

dispositivos de adaptación de la bomba rotativa de inyección.

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Compensación

Se entiende por compensación la adaptación del caudal de alimentación de

combustible a la curva característica de consumo del motor de acuerdo con el

régimen.

La compensación puede ser necesaria frente a determinadas exigencias a la característica de plena carga (optimización de la composición de los gases de escape, de la característica del par motor y del consumo de combustible). En consecuencia, se debe inyectar tanto combustible como consuma el motor. El consumo de combustible del motor disminuye sensiblemente al aumentar el régimen. La figura 35 muestra la curva característica del caudal de alimentación de una bomba de inyección no compensada. De ella se desprende que, a idéntica posición de la corredera de regulación en el émbolo distribuidor, la bomba de inyección alimenta algo más de combustible a régimen alto que a régimen bajo. La causa de este caudal adicional es el efecto de estrangulación del orificio de descarga del émbolo distribuidor. Si el caudal de alimentación de la bomba de inyección se ajusta deforma que el par motor máximo posible se consiga en el margen inferior de régimen, a regímenes elevados el motor no quemará el combustible inyectado sin producir humos. La consecuencia de inyectar demasiado combustible será un sobrecalentamiento del motor. Si, por el contrario, el caudal de alimentación máximo se determina de forma que corresponda al consumo del motor a su régimen y carga máximos, a regímenes bajos, éste no podrá desarrollar su máxima potencia, ya que también el caudal de alimentación se reduce cada vez más a medida que el régimen disminuye. La potencia no sería, por tanto, “óptima”. En consecuencia, el caudal de combustible inyectado se debe adaptar al consumo de combustible del motor. La compensación puede efectuarse en la bomba rotativa de inyección mediante la válvula de impulsión o un grupo ampliado de palancas de regulación. La compensación de plena carga con el grupo de palancas de regulación se efectúa siempre que una compensación positiva de plena carga con la válvula de impulsión no es suficiente, o bien se requiere una compensación de plena carga negativa.

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- 47 -

Compensación positiva

La compensación positiva de plena carga es necesaria en las bombas de

inyección que alimentan demasiado combustible en el margen superior de

régimen. Para evitarlo en algunas bombas de inyección es preciso reducir el

caudal de alimentación de la bomba de inyección a medida que aumenta el

régimen.

Compensación positiva con la válvula de impulsión

Esta compensación positiva puede conseguirse, dentro de determinados

limites, mediante válvulas de impulsión. Para este caso de aplicación, las

válvulas de impulsión llevan, además del collarín de descarga, un segundo

collarín. Sobre éste, según las necesidades, van dos superficies cónicas. Las

secciones así formadas actúan a modo de estrangulador que, a medida que

aumenta el régimen de la bomba de inyección, produce una evolución

decreciente del caudal de alimentación.

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

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Compensación positiva con el grupo de palancas de regulación.

El régimen especifico de inicio de la compensación depende de los distintos

valores de tarado del muelle de compensación. Al alcanzarse este régimen las

fuerzas de tarado inicial del muelle de compensación y la fuerza del manguito

(Pm) deben estar equilibradas. La palanca de compensación (6) apoya

entonces sobre el perno tope (5) de la palanca tensora (4). El extremo libre de

la palanca de compensación toca el perno de compensación. Si aumenta el

régimen lo hace también la fuerza del manguito que actúa sobre la palanca de

arranque (1). El eje de giro común (M4) de la palanca de arranque y de la de

compensación cambia de posición. Simultáneamente, la palanca de

compensación gira alrededor del perno tope (5) y presiona el de compensación

en dirección al tope. Debido a esto la palanca de arranque gira alrededor del

eje (M2) y empuja la corredera de regulación (8) hacia menor caudal de

inyección. Tan pronto como el collarín del perno (10) descansa en la palanca

de arranque (1), la compensación termina.

Compensación negativa

La compensación negativa de plena carga puede ser necesaria en los motores

con problemas de humos negros en el margen inferior de régimen o que

precisan conseguir un aumento especial del par motor. Asimismo, los motores

sobrealimentados exigen una compensación negativa si se prescinde del tope

de plena carga en función de la presión de carga (LDA). En estos casos a

medida que aumenta el régimen crece también considerablemente el caudal de

alimentación (fig. 35).

Compensación negativa con el grupo de palancas de regulación

Tras comprimir el muelle de arranque (9), la palanca de compensación (6)

apoya en la palanca de sujeción (4) por medio del perno de tope (5). El perno

de compensación (7) también apoya en la palanca tensora. Si la fuerza del

manguito (PM) crece como consecuencia del aumento del régimen, la palanca

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

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- 50 -

de compensación presiona contra el muelle de compensación tarado. Si la

fuerza del manguito es superior a la del muelle de compensación, la palanca de

compensación (6) es empujada en dirección al collarín del perno (10), con lo

que el eje de giro conjunto (M4) de las palancas de arranque y de

compensación cambia de posición. Simultáneamente, la palanca de arranque

gira alrededor de su eje (M2) y empuja la corredera de regulación (8) en

dirección a más caudal. La compensación termina tan pronto como la palanca

de compensación descansa sobre el collarín del perno.

Adaptación de la presión de carga

El tope de plena carga según la presión reacciona a la que produce el

turbocompresor de gases de escape y tiene por misión adaptar el caudal de

alimentación de plena carga a la presión de carga.

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- 51 -

Sobrealimentación mediante turbocompresor

A dimensiones y regímenes prácticamente idénticos la sobrealimentación del

motor Diesel mediante turbocompresor supone una ganancia de potencia en

relación al método de aspiración libre (atmosférica). La potencia útil se puede

aumentar entonces en función del incremento sensible de la masa de aire.

39) Motor Diesel con turbocompresor de gases de escape.

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- 52 -

Además a menudo es posible reducir el consumo especifico de combustible. La sobrealimentación del motor Diesel se realiza mediante un turbocompresor de gases de escape. Los residuos de la combustión, producidos por el motor, ya no son expulsados inútilmente a la atmósfera, sino que se utilizan para accionar la turbina de un compresor, cuya velocidad de rotación puede sobrepasar las 100,000 revoluciones por minuto. La turbina va conectada al compresor del turbo por medio de un árbol. El compresor aspira aire y lo envía, bajo presión, a la cámara de combustión del motor. Con ello, no sólo aumenta la presión del aire aspirado, sino también su temperatura. Si la temperatura es demasiado elevada, se procede a enfriar el aire entre la entrada del turbocompresor y la del motor.

Tope de plena carga según la presión de carga (LDA) Función El tope de plena carga según la presión de

carga se utiliza en motores

sobrealimentados. En estos motores Diesel,

el caudal de combustible está adaptado al

mayor volumen de aire de llenado de los

cilindros {sobrealimentación). Si el motor

Diesel sobrealimentado funciona con un

volumen de aire inferior en los cilindros del

motor, el caudal de combustible deberá ser

adaptado a esta masa de aire reducida. De

esa misión se encarga el tope de plena

carga accionado por la presión de carga,

que reduce el caudal de plena carga a partir

de una presión de sobrealimentación

definida {elegible).

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- 53 -

Construcción El tope de plena carga según la presión de carga va montado en la parte

superior de la bomba rotativa de inyección. En la parte superior se encuentra la

conexión para la presión de sobrealimentación y el orificio de purga. El recinto

interior se divide en dos cámaras autónomas y estancas al aire por medio de

una membrana contra la que actúa un muelle de compresión fijado al otro lado

mediante una tuerca de ajuste, con la que se puede graduar la tensión previa

del muelle de compresión. De esta forma se adapta el momento de actuación

del tope de plena carga a la presión de sobrealimentación del turbocompresor

en función de la presión de carga. La membrana se solidaria del perno de

control, que dispone de un cono al que palpa un pasador guía. Este pasador

transmite el movimiento de regulación del perno de ajuste a la palanca de tope,

que modifica el tope de plena carga. Con el perno de ajuste en la parte superior

del LDA se define la posición de partida de la membrana y el perno de control.

Funcionamiento

La presión de sobrealimentación generada por el turbocompresor a bajo

régimen no basta para vencer la resistencia del muelle. La membrana se

encuentra en su posición inicial. En el momento en que la membrana es

sometida a la fuerza generada por el aumento de la presión de

sobrealimentación, la membrana y, por tanto, el perno de control, se desplazan

en oposición al empuje del muelle. Debido a este movimiento vertical del perno

de control, el pasador guía cambia de posición, lo que obliga a la palanca de

tope a realizar un movimiento de giro alrededor de su eje M1. Gracias a la

fuerza de tracción del muelle de regulación, la palanca de sujeción, la de tope,

el pasador guía y el cono de control se hacen solidarios. Por tanto, la palanca

de sujeción sigue el movimiento de giro de la de tope, de forma que las

palancas de arranque y de sujeción describen un movimiento de giro alrededor

de su eje común, y desplazan la corredera de regulación en el sentido

«aumento de caudal». El caudal de combustible se adapta, por tanto, a la

mayor masa de aire presente en la cámara de combustión del motor. Si la

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

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presión de sobrealimentación desciende, el muelle de compresión situado

debajo de la membrana empuja el perno de control hacia arriba. El movimiento

de ajuste del mecanismo regulador se invierte, con lo que se reduce el caudal

de combustible en función de la variación de presión de sobrealimentación. Si

se avería el turbocompresor, el LDA vuelve a su posición de partida y limita el

caudal de plena carga de forma que quede garantizada una combustión sin

humos. El caudal de plena carga con presión de carga se ajusta mediante el

tornillo de tope de plena carga montado en la tapa del regulador.

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- 55 -

Adaptación en función de la carga

El instante de comienzo de la alimentación debe desplazarse en el sentido de

avance o en el de retraso de acuerdo con la carga del motor Diesel.

Comienzo de la alimentación en función de la carga LFB)

Función

El instante de comienzo de la alimentación en función de la carga ha sido

calculado de forma que, al reducirse la carga (p.ej. de máxima a parcial), a

idéntica posición de la palanca de mando de régimen, el comienzo de

alimentación se desplace en el sentido de “retraso”. A medida que aumenta la

carga se va produciendo un desplazamiento del momento inicial de la

alimentación o bien del de inyección, en el sentido de “avance”. Mediante esta

adaptación se consigue una marcha más suave del motor.

Estructura

La adaptación de “comienzo de alimentación según la carga” se realiza

modificando el manguito regulador, el eje regulador y el cuerpo de la bomba.

Para ello, el manguito va provisto de un taladro transversal adicional y el eje

lleva un orificio longitudinal así como dos transversales. En el cuerpo de la

bomba hay otro orificio más, de forma que con esta disposición se establezca

la unión entre el recinto interior de la bomba de inyección y el lado de

aspiración de la bomba de alimentación de aletas.

Funcionamiento

El variador de avance desplaza en el comienzo de la alimentación en el sentido

de avance a medida que aumenta el régimen, debido a la presión creciente de

la bomba de alimentación. Mediante la reducción de presión en el recinto

interior de la bomba provocada por el LFB, se puede conseguir un

desplazamiento (relativo) en el sentido de retraso. El control tiene lugar por

medio de los taladros del eje y del manguito de regulación. Mediante la palanca

de control de régimen se puede preajustar un régimen determinado. Para

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alcanzar este régimen teórico preestablecido es necesario aumentarlo. A

medida que aumenta el régimen los pesos centrífugos se mueven hacia afuera

desplazando el manguito regulador. Así, por un lado, en lo relativo a la

regulación normal, se reduce el caudal de alimentación; y por otro, regula el

orificio del manguito regulador mediante el borde de control del eje. Ahora, una

parte del combustible fluye a través de los orificios longitudinal y transversal del

eje regulador en dirección al lado de aspiración, provocando una disminución

de la presión en el recinto interior de la bomba.

Debido a esta disminución el émbolo del variador de avance cambia de

posición, lo que necesariamente provoca el giro hacia el interior de la bomba

del anillo de rodillos, con el consiguiente desplazamiento del comienzo de la

alimentación hacia retraso. Al disminuir el régimen (p.ej., por aumento de la

carga), el manguito regulador se desplaza de forma que sus orificios y los del

eje regulador quedan tapados. El combustible del recinto interior de la bomba

ya no puede circular al lado de aspiración, con lo que aumenta la presión en el

interior. El émbolo del variador de avance realiza un movimiento en oposición a

la fuerza de su muelle, el anillo de rodillos se desplaza en sentido inverso al de

giro de la bomba y el comienzo de la alimentación se desplaza de nuevo en el

sentido “avance”.

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

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- 57 -

Adaptación acorde con la presión atmosférica

A grandes altitudes y debido a la menor densidad del aire, la masa de aire aspi-

rada es también menor. El caudal de plena carga inyectado no se puede

quemar, se producen humos y aumenta la temperatura del motor. Para evitarlo

se emplea un tope de plena carga en función de la presión atmosférica, que

modifica el caudal de plena carga en función del valor de aquélla.

Tope de plena carga según la presión atmosférica (ADA)

Construcción

El tope de plena carga de acuerdo con la presión atmosférica se encuentra

situado al igual que el que actúa en función de la presión de carga, en la tapa

del regulador. Este tiene, en lugar de la membrana, una cápsula barométrica.

El muelle de compresión, con el que se puede determinar el momento de

actuación de la cápsula barométrica, está dispuesto entre el cuerpo de la tapa

del regulador y el platillo de muelle. La cápsula barométrica está en

comunicación con la atmósfera a través del orificio de purga.

Funcionamiento

En el margen de actuación de la cápsula barométrica se produce un aumento

de la altura de la cápsula a medida que disminuye la presión atmosférica. El

perno de control cargado por muelle se desplaza en oposición a la fuerza de

éste, y el pasador guía describe un movimiento horizontal debido al cono de

control.

La continuación del proceso de control ya ha sido descrita en la pagina 23 al

explicar el tope de plena carga en función de la presión de carga.

Adaptación para arranque en frío

Este sistema permite mejorar las características del motor Diesel en frío,

desplazando el comienzo de la alimentación en dirección a “avance”.

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La corrección la efectúa el conductor desde el habitáculo del vehículo por

medio de un cable, o bien se realiza automáticamente mediante un dispositivo

de graduación en función de la temperatura.

Acelerador mecánico de arranque en frío (KSB)

Construcción

El KSB va montado sobre el cuerpo de la bomba. La palanca de tope está

unida por un árbol a la palanca interior, en la que va dispuesta, en posición

excéntrica, una rótula, y que actúa sobre el anillo de rodillos. (Existe también

una versión en la que el dispositivo de ajuste actúa sobre el émbolo del

variador de avance). La posición inicial de la palanca de tope la define el tope y

el muelle con patas. En la parte superior de la palanca de tope va fijado el

cable que conecta con el dispositivo de control manual o automático. El

dispositivo de control automático va fijado mediante un soporte a la bomba

rotativa de inyección, mientras que el de accionamiento manual se encuentra

en el habitáculo del vehículo.

Funcionamiento

Los aceleradores para arranque en frío mediante control automático sólo se

diferencian de los manuales en el dispositivo de corrección externa. Su

funcionamiento es idéntico. Si no se acciona el cable, el muelle con patas

empuja la palanca de tope contra éste. La rótula y el anillo de rodillos se

encuentran en la posición inicial. Cuando el conductor acciona el cable, la

palanca de tope y el árbol, así como la palanca interior con la rótula giran.

Debido a este movimiento giratorio, el anillo de rodillos cambia de posición,

anticipándose el comienzo de la alimentación. La rótula engancha el anillo de

rodillos en una ranura longitudinal. Así, el émbolo del variador de avance puede

seguir desplazando el anillo de rodillos en el sentido “avance”, a partir de un

régimen determinado. La corrección automática tiene lugar mediante un

dispositivo de control en el que un elemento dilatable en función de la

temperatura transforma las diferencias producidas en la del refrigerante en un

movimiento de traslación. La ventaja está en que, según sea la temperatura del

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MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE BOMBAS

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refrigerante (arranque en frío, fase de calentamiento o arranque con el motor

caliente), siempre se ajusta el instante óptimo de comienzo de alimentación o

de inyección. Según el sentido de giro y la posición de montaje, existen

diferentes disposiciones de palancas y dispositivos de accionamiento.

Control del caudal de arranque en función de la temperatura (TAS)

El dispositivo de caudal de arranque en función de la temperatura (TAS) es un equipo adicional que se puede combinar con el KSB automático. Al poner en marcha en frío el motor Diesel, no actúa el dispositivo de caudal de arranque en función de la temperatura debido a que la palanca de control KSB se encuentra en su posición inicial. La palanca exterior de parada está en posición de reposo, ya que descansa sobre la tapa del regulador. En esta posición de la palanca es posible la máxima alimentación de caudal durante el proceso de arranque. Con el motor caliente, la palanca de mando KSB descansa en su

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tope. En esta posición, la varilla ha hecho girar la palanca exterior de parada en un recorrido determinado en la dirección al tornillo de tope. Así, mediante la palanca de parada se impide que la carrera del caudal de arranque se libere totalmente o en parte en el interior de la bomba, con lo que se evita la formación de humos al arrancar (con el motor caliente).

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Elevación del ralenti en función de la temperatura (TLA)

También el TLA es accionado mediante el dispositivo de control y está

combinado con el KSB automático, para lo cual se ha prolongado la palanca de

control KSB y se la ha dotado de una rótula. Con el motor frío, esta rótula

presiona contra la palanca de control de régimen y la separa de su tornillo de

tope de ralentí, con oque se aumenta el régimen de éste, evitándose la marcha

irregular del motor. Con el motor caliente, la palanca de control KSB descansa

en su tope. Como consecuencia, la palanca de mando de régimen descansa

también en el tornillo tope de ralentí, y la elevación de régimen en función de la

temperatura deja de actuar.

Acelerador hidráulico de arranque en frío

El avance del instante comienzo de la inyección mediante el desplazamiento

mecánico del émbolo del variador de avance sólo se puede realizar dentro de

estrechos límites y no es aplicable a todos los motores. El método hidráulico de

desplazamiento del momento de inyección en sentido “avance” consiste en

aplicar al émbolo del variador de avance la presión reinante en el interior de la

bomba. La presión en el recinto interior se eleva automáticamente para lograr

una corrección en el sentido de “avance” a los bajos regímenes de arrangue en

frío. Para lograrlo se actúa directamente sobre el control automático de presión

del interior de la bomba, a través de un canal en bypass situado en la válvula

de mantenimiento de presión.

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Construcción

El acelerador hidráulico de arranque en frío consta de dos válvulas: una de

control y otra de mantenimiento de la presión y de un elemento dilatable con

calefacción eléctrica (fig. 50).

Funcionamiento

La bomba de alimentación aspira el combustible del depósito y lo conduce al

interior de la bomba rotativa de inyección. Desde aquí, el combustible,

sometido a la presión interior, llega a la cara frontal del émbolo del variador de

avance. Según la presión existente, el émbolo se desplaza en oposición a la

fuerza del muelle antagonista. Su carrera define la corrección del instante de

comienzo de la inyección. La presión en el interior de la bomba la determina

una válvula de control de presión que la hace subir a medida 51 que aumenta

el régimen y, por tanto, conforme aumenta el caudal de alimentación. Para

conseguir la evolución de la presión para motor frío representada con líneas de

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trazos (fig. 51), el émbolo de válvula (fig. 50; pos. 2) de la válvula de control de

presión, lleva un orificio estrangulador (pos. 3) a través del cual se consigue

una mayor presión en el interior de la bomba mientras la válvula de

mantenimiento de presión (pos. 5) intercalada detrás, está cerrada. Una vez en

marcha el motor, la válvula de mantenimiento de presión se abre por medio del

elemento dilatable con calefacción eléctrica (pos. 6), de forma que el

combustible pueda circular sin presión.

Luego, el descenso del nivel de presión en el interior de la bomba se efectúa

únicamente mediante la válvula de control de presión.

51) Ya en el arranque en frío a regímenes bajos el acelerador hidráulico para arranque en frío desplaza el comienzo de la

inyección en el sentido de avance. En el gráfico se representa mediante una línea a trazos el efecto del acelerador de arranque

en frío.

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PARADA

La parada del motor Diesel se efectúa interrumpiendo la entrada de

combustible.

Función

Debido a su principio de funcionamiento (autoinflamación), el motor Diesel sólo

puede pararse cortando la alimentación del combustible. La bomba rotativa de

inyección se puede equipar opcionalmente con un dispositivo de parada

mecánico o eléctrico.

Dispositivo de parada mecánico

El dispositivo de parada mecánico de la bomba rotativa de inyección trabaja

mediante un conjunto de palancas. Está dispuesto en la tapa del regulador y

lleva dos palancas de parada; exterior e interior. La palanca de parada exterior

la acciona el conductor, por ejemplo mediante un cable, desde el habitáculo del

vehículo. Al accionar el cable, ambas palancas giran alrededor de su eje de

rotación, con lo que la palanca de parada interior hace presión contra la de

arranque del mecanismo regulador. La palanca de arranque gira asimismo

alrededor de su eje M2 y desplaza la corredera de regulación a la posición de

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parada. El orificio de descarga del émbolo distribuidor permanece abierto, y

éste no puede seguir alimentando combustible.

Dispositivo de parada eléctrico (ELAB)

El dispositivo de parada eléctrico, que se activa con la llave de contacto, tiene mayor aceptación porque ofrece al conductor una mayor comodidad de manejo La válvula electromagnética de corte de alimentación de combustible va montada en la parte superior de la cabeza distribuidora de la bomba rotativa de inyección. Cuando está conectada, es decir, con el motor Diesel en marcha, e electroimán mantiene abierto el orificio de entrada al recinto de alta presión (atracción del inducido con válvula). Al quitar el contacto mediante el interruptor correspondiente, la bobina del electroimán queda sin corriente. El campo magnético se anula y el muelle presiona el inducido contra el asiento de válvula, con lo que se obtura el orificio de llegada a la cámara de alta presión y el émbolo distribuidor deja de alimentar combustible. Existen diversas posibilidades de realizar el circuito eléctrico de corte (electroimán de tracción o de empuje).

53) Dispositivo de parada eléctrico

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