1  Bombas Lineales Mecánicas Capítulo 9 

 

REPARACIÓN Y COMPROBACIÓN DE LA BOMBA DE INYECCIÓN 

Cuando  la  bomba  de  inyección  tiene  desgaste,  se  necesita mantenimiento  o  simplemente  se necesita  comprobarla,  será necesario  enviarla  a un  taller  especializado para  este  trabajo.  En  el Taller  se  revisará, medirá y  comprobará  cada elemento,  reemplazando aquellos que estén muy gastados o fuera de tolerancia. Luego de ello se  instalará  la bomba en el banco de pruebas para comprobarla,  utilizando  para  ello  los  datos  técnicos  del  fabricante,  quien  la  ha  regulado  de acuerdo a las características y necesidades del motor para el cual fue diseñada. La comprobación será del caudal de inyección en  cada etapa de giro en revoluciones, y con las compensaciones que tenga cada bomba a probarse. 

 

BOMBA DE INYECCIÓN PARA SER COMPROBADA EN EL BANCO 

Como  se  puede  ver  en  la  foto,  la  bomba  de  inyección  se  ha  instalado  en  el  banco  y  se  ha engranado con el mandril de giro del banco de pruebas, el mismo que  la  impulsará a  las misma revoluciones  a  las  cuales  gira  en  el motor.  También  se  instala  un  sistema  de  alimentación  del combustible y las cañerías e inyectores de prueba, calibrados al valor que recomiendan las tablas de cada bomba. Los valores de  las tablas se regularán en esta bomba y  luego de comprobada en todas las etapas, la bomba estará lista para montarse en el motor, previamente sincronizándola en el punto respectivo, como lo podemos revisar a continuación. 

 

 

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EL SISTEMA DE AVANCE DE LA BOMBA LINEAL MECÁNICA 

La  bomba  de  inyección  lineal  inyectará  en  el  primer  cilindro  del motor  cuando  el  pistón  esté cercano  al  Punto Muerto  superior  y  las  válvulas  estén  cerradas,  es  decir  en  la  etapa  final  de Compresión. El tiempo desde que se inyecta el combustible hasta que se combustiona al contacto con el aire caliente es similar al  tiempo en el cual el pistón, que ha continuado girando,  llega al PMS, y es en este momento en el cual la expansión de los gases de la combustión lo empuja hacia el  PMI.  Pero,  debido  a  que  la  velocidad  del  pistón  sigue  aumentando  conforme  aumentan  las revoluciones  del  motor,  se  requiere  avanzar  al  tiempo  básico  de  inyección,  para  igualar  la velocidad de  la combustión con  la velocidad creciente del pistón, ya que este  llegará al PMS en menos tiempo con un número mayor de revoluciones.   Si este punto básico no fuera adelantado conforme  el  aumento  de  revoluciones,  la  combustión  llegaría  atrasada,  cuando  el  pistón  está descendiendo  ya  hacia  el  PMI. De  este  trabajo  se  encarga  el  sistema  de  avance  de  la  bomba, sistema  que  puede  estar  acoplado  directamente  al  piñón  de  entrada  de  la  bomba  o  puede conformar un sistema acoplado al eje de mando que impulsa a la bomba desde el motor. 

 

 

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TRABAJO BÁSICO DEL SISTEMA DE AVANCE 

El sistema de avance no es más que un sistema de contrapesos, que, debido a la fuerza centrífuga ocasionada por el giro, salen hacia afuera, en contra de muelles calibrados. El desplazamiento de los  contrapesos  obliga  al  eje  de  levas  de  la  bomba  a  girar  un  cierto  ángulo  y  ya  que  este incremento del giro del eje es mayor, el punto inicial con el cual estaba sincronizada la bomba con el  motor  se  adelanta,  inyectándose  cada  vez  antes,  acorde  al  incremento  del  número  de revoluciones del motor. El  cuerpo del  sistema de avance está girando  con  la brida del motor o acoplado directamente al piñón de mando de  la bomba, de  tal manera que el punto básico de sincronización estático  se  irá avanzando cuando el  sistema avance el giro del eje de  levas de  la bomba. 

 

 

 

 

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ESTRUCTURA DEL SISTEMA DE AVANCE DE LA BOMBA 

En el siguiente esquema podemos observar  la estructura del sistema de avance por contrapesos para la Bomba Lineal diesel. Este sistema, como dijimos es un conjunto que no forma parte misma de la Bomba de inyección, pero está acoplada por un lado con el motor y el cubo se acopla al eje de  levas. El giro ocasionado por  la  fuerza centrífuga de  los contrapesos obliga a girar un ángulo adicional al eje   de  levas, adelantando con ello el punto básico de  inyección o principio de envío estático. En el caso del ejemplo, este conjunto recibirá el movimiento de un eje de mando, eje en cuyo extremo está conectado con el piñón de engrane con el motor. 

 

 

SISTEMA DE AVANCE ACOPLADO AL MISMO PIÑON DE MANDO 

El  sistema de  avance  representado en el  gráfico nos  indica que está  alojado dentro del mismo piñón de engrane de  la Bomba de  Inyección. La estructura es  similar a  la  indicada en el gráfico anterior, pero es un sistema más compacto, aunque su función sea idéntica a la anterior. El ángulo de avance está diseñado de acuerdo a cada motor en el cual va instalado, ya que cada motor tiene las prestaciones diferentes, una potencia y aceleración de acuerdo a su estructura y de  la misma manera  su  torque máximo.  Por  estas  razones,  el  peso  de  los  contrapesos  y  la  tensión  de  los muelles del sistema de avance dependerán de estos parámetros analizados, y cada constructor de motores deberá  realizar  las pruebas de potencia y  torque en el banco, acoplando al  sistema de avance que le permita generar las mejores condiciones en cada etapa de revoluciones del motor. 

 

 

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SISTEMA DE AVANCE DE CONTRAPESOS EN DESPIECE 

Para entender mejor  la estructura del sistema de avance de contrapesos podemos ver a todas y cada una de sus partes en el siguiente esquema. 

 

 

INSTALACIÓN DE LA BOMBA LINEAL EN EL MOTOR 

Cuando  se  necesita  revisar  la  sincronización  de  la  Bomba  Lineal,  cuando  se  ha  realizado  una reparación del motor o simplemente se  la vuelve a  instalar después de un mantenimiento, será 

 

 

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necesario instalar la bomba nuevamente en el motor. Para ello deberemos seguir las instrucciones de  cada  Fabricante,  pero  podemos  seguir  los  siguientes  pasos  comunes  para  instalarla  y sincronizarla. Giramos al motor para que el pistón del primer cilindro esté cercano al PMS en el ciclo de compresión, con  los grados anteriores al PMS de acuerdo a  instrucciones del  fabricante (aproximadamente entre 2 a 8 grados APMS.) 

 

PUNTO DE ENCENDIDO O PUNTO DE INYECCIÓN MECÁNICO 

Antes de referirnos a este tema, revisemos nuevamente el trabajo del motor diesel, observando cuidadosamente el video. Podemos ver que el inyector inyecta el combustible al final del segundo ciclo, es decir al final de la Compresión del motor. Para poder entender mejor este proceso, hemos exagerado este punto de inyección, que angularmente lo tenemos muy adelantado, pero esto nos servirá para comprender que siempre se requerirá un cierto tiempo desde que el combustible es pulverizado en el inyector, hasta que la combustión realmente se realiza y empuja al pistón. Luego de observar el video, vamos a referirnos al punto básico de sincronización del motor, ya que del avance se encargará el sistema de avance de contrapesos, que lo hemos revisado ya. 

 

 

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PUNTOS DE SINCRONIZACION DEL MOTOR 

Los valores en grados de los puntos de sincronización de un motor son dependientes, como hemos dicho, de muchos factores, pero se recomienda seguir los datos de cada Fabricante. Este punto de sincronización, por ejemplo, podría ser de 23 grados antes del punto muerto superior, como en el gráfico que  tenemos en el ejemplo, debido a que este motor posiblemente dispone de pistones con un sector de avance en lugar del sistema de avance mecánico de contrapesos y también de su diseño mismo, el cual necesitará posiblemente este valor de avance. De todas maneras, las señales en un motor están localizadas en la polea delantera del cigüeñal o en la superficie del volante de inercia del cigüeñal, como lo podemos ver en la figura. 

 

 

 

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SINCRONIZACIÓN Y ENGRANE 

Colocamos  la Bomba  en  el motor,  engranando  su  piñón  con  los  piñones  de  la  distribución  del motor, utilizando  las señales correspondientes, tal como se aprecia en  la figura. Dependiendo de la estructura y diseño de cada motor, pueden existir algunos piñones que sirven de comando del eje  cigüeñal,  ejes  de  levas,  bomba  hidráulica,  bomba  de  aceite  y  otros,  y  las  señales  deben coincidir  adecuadamente,  entre  ellas  al piñón de  la bomba de  inyección.  En  el  ejemplo hemos puesto  a  cuatro  piñones  de  la  distribución  de  un motor,  pudiendo  reconocer  al  piñón  del  eje cigüeñal en rojo, al piñón del eje de  levas del motor en color verde azulado, al piñón  intermedio que engrana con ellos y finalmente al piñón de la bomba inyectora con color verde claro. 

 

COMPROBACIÓN DE LA SINCRONIZACIÓN ESTATICA DE LA BOMBA 

Recordemos que el punto exacto de esta sincronización será cuando el pistón del primer cilindro de  la  bomba  esté  comenzando  a  taponar  al  orificio  de  llenado  del  cilindro,  punto  exacto  de sincronización  de  la  Bomba  de  inyección,  llamado  "principio  de  envío",  ya  que  el  combustible empieza a enviarse al inyector. Para poder comprobar este punto exacto será necesario acelerar a fondo, para que el borde  superior del pistón que determina el  inicio de presión coincida con el orificio de llenado, caso contrario podría coincidir el corte vertical y no existiría presión. 

 

 

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SINCRONIZACIÓN DE LA BOMBA 

Para  sincronizar  el  punto  en  el  cual  el  pistón  de  la  bomba  cierra  al  orificio  de  llenado  y  este momento  inicia el principio de envío, deberemos girar al  cuerpo de  la bomba, ya que ella está sincronizada y fijada a los piñones de la distribución del motor, simplemente con la brida de acople en  casos  de  otros motores.  Si  giramos  al  cuerpo  de  la  bomba  en  sentido  horario,  es  decir  en sentido de las manecillas del reloj y en el mismo sentido de rotación del motor y de la bomba (en este  caso),  el  propulsor  de  rodillos  se  alejará  del  punto  en  el  cual  la  leva  empuje  al  pistón, retardándose el punto. Esta primera operación será necesaria para comprobar y asegurarnos que el pistón deja entrar combustible al cilindro y está un poco más bajo del taponamiento, que será nuestro punto  final. Luego de girar al cuerpo de  la bomba en sentido horario, giramos ahora en sentido antihorario  lentamente, hasta que el pistón del primer elemento  coincida  con el borde superior del orificio de llenado, punto exacto del principio de envío del motor. 

 

 

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COMPROBACIÓN DEL PUNTO DE SINCRONIZACIÓN 

La sincronización explicada anteriormente debe estar acompañada del procedimiento que vamos a explicar, ya que el "corte de combustible" que explicaremos es  la mejor forma y más óptica de comprobar  este  punto,  alimentando  a  la  bomba  de  combustible  con  la  bomba  manual permanentemente. Antes  de  iniciar  el  proceso  de  sincronización  y  luego  de  haber  instalado  la bomba, se deberá retirar  la cañería del primer  inyector. Se retira  luego el capuchón roscado y se saca  la válvula de retención, reinstalando el capuchón roscado, pero sin  la válvula. Instalamos en lugar  de  la  cañería  original  un  pedazo  de  cañería  en  forma  de  "cuello  de  cisne",  la  cual  nos permitirá ver el flujo y corte del combustible en ese cilindro y en el punto exacto. Cuando giramos al  cuerpo  de  la  bomba  en  sentido  horario,  podemos  notar  que  el  combustible  sale  en  gran cantidad  por  el  cuello  de  cisne  y  el momento  que  giramos  lentamente  al  cuerpo  en  sentido contrario, el combustible empezará a disminuir, hasta que se cortará.   Este corte de combustible será nuestro punto exacto de principio de envío, que es el punto en el cual el pistón  taponó al orificio de llenado e inició la etapa de presión y envío. 

 

 

 

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PURGADO DEL AIRE EN EL SISTEMA 

Tanto después de la sincronización, como en cada mantenimiento, durante el cual se han retirado o cambiado filtro, cañerías, bomba o inyectores, será necesario purgar el aire que ha ingresado en el sistema de baja y alta presión. Ya nos habíamos referido al sistema de baja presión, por lo cual nos referiremos en este caso al purgado del sistema de alta presión, suponiendo que el sistema de baja presión  ya  está purgado. Para no  girar  al  eje de  levas durante  esta operación  y  al mismo tiempo suponiendo que el motor aún no ha sido encendido, debido a la falta misma de purgado, retiraremos la tapa lateral de la bomba para realizar un purgado manual. 

 

COMPENSADOR ALTIMETRICO O BAROMETRICO 

Por medio  de  la  ventana  de  la  bomba  impulsamos  a  los  propulsores  de  rodillos  hacia  arriba, asegurándonos que el propulsor a  impulsar está en  la parte baja, es decir no está atacado por  la leva  correspondiente.  Esta  acción de  impulso manual nos permite  generar  la presión de  forma manual y si aflojamos  inicialmente  la cañería del  inyector correspondiente,  retiraremos el aire y luego empezará a salir solamente combustible.  

Luego  de  purgar  el  cilindro,  purgaremos  la  cañería,  aflojándola  junto  al  inyector.  Finalmente purgaremos  al  inyector,  escuchando  atentamente  el momento  en  el  cual  empieza  a  inyectar, momento en el cual notaremos una mayor resistencia en el impulso del rodillo.  

Este proceso se deberá repetir en cada cilindro y en cada inyector y finalmente deberemos ajustar todas las cañerías y comprobar que no existan fugas del combustible. 

 

 

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