-
7/25/2019 Duracin de La Inyeccin
1/6
Inyeccin del combustible
http://myslide.es/documents/funcionamiento-del-sistema-
de-encendido-del-corsa-mpfi.html
Duracin de la inyeccin
El intervalo de la inyeccin debe ser extremadamente corto. Si se
inyecta combustible en el cilindrodurante un tiempo definido, pero
muy corto, que se conoce con el nombre de duracin de lainyeccin y
empieza cuando el mbolo se mueve rpidamente hacia el final de la
carrera decompresin. En este momento, la presin del cilindro se
aproxima rpidamente al valor mximo, demanera que el inicio de la
ignicin aade a esta presin de compresin otra
complementaria,producida por el calor que desprende el combustible
quemado antes de que el mbolo llegue al
punto muerto superior.
Esto produce lo que se conoce con el nombre depunta de presin.
!uando la inyeccin delcombustible tiene lugar demasiado pronto en
la carrera de compresin, la presin mxima,excesivamente elevada ,
que resulta de una inyeccin prematura, causa efectos excesivos
sobrelos rganos del motor, los cuales se ven sometidos a fatigas,
que pueden comprometer laseguridad de la maquina. El fenmeno, en su
con"unto, es seme"ante a lo que sucede en un motorde gasolina
cuando hay un excesivo avance a la explosin.
Importancia de la oportunidad de la ignicin.
#a termodinmica del motor $iesel exige que en el momento de la
inyeccin tenga un avancecorrecto, que depende de las
caracter%sticas del motor en cuestin. &o se debe retardar mas
de uncierto l%mite el momento de la inyeccin. !uando la combustin y
la inyeccin contin'an mas alldel punto muerto superior, no hay
tiempo suficiente para la combustin de todo el combustible.
!uando el mbolo ha recorrido una distancia que corresponde a
algunos grados despus del puntomuerto superior, la velocidad del
mbolo empieza a aumentar muy rpidamente, a consecuenciade que es
mayor la altura recorrida por el mun del cig(eal. #a temperatura
del cilindrodesciende rpidamente. El combustible que se inyecta a
partir de cierta posicin subsiguiente alpunto muerto superior no
puede entrar en ignicin con suficiente rapidez para mantener la
temperatura, porque esta desciende muy rpidamente, a causa del
aumento del volumen de lacmara de combustin.
Esto produce una combustin retrasada e incompleta, la cual es
tan poco conveniente como elretraso de la chispa de un motor de
nafta. #a potencia desarrollada resulta muy pequea y elescape
excesivamente caliente.
http://myslide.es/documents/funcionamiento-del-sistema-de-encendido-del-corsa-mpfi.htmlhttp://myslide.es/documents/funcionamiento-del-sistema-de-encendido-del-corsa-mpfi.htmlhttp://myslide.es/documents/funcionamiento-del-sistema-de-encendido-del-corsa-mpfi.htmlhttp://myslide.es/documents/funcionamiento-del-sistema-de-encendido-del-corsa-mpfi.html
-
7/25/2019 Duracin de La Inyeccin
2/6
Limites de la duracin de la inyeccin
Es evidente que la duracin de la inyeccin esta limitada en su
comienzo por la posibilidad de unapresin mxima excesivamente
elevada, y en su final, porque no conviene una combustindemasiada
retrasada e incompleta. El intervalo en que puede tener lugar la
inyeccin se reduce auna dcima del giro del e"e del cig(eal o sea
)*+.
En caso de un motor lento estacionario o marino, una dcima de
revolucin representa'nicamente -// de segundos como mximo. En los
motores rpidos para automviles, que girana 0/// revoluciones por
minuto, el tiempo apto para la inyeccin, que debe tener lugar
durante unngulo del cig(eal de )*+ o menos, es alrededor de 1-///
de segundos .
Rapidez de la distribucin y de la oxidacin de combustible
$ebe recordarse que, cuando empieza la inyeccin, el combustible
tiene la forma de una masa fr%ay compacta, concentrada en la tobera
de inyeccin. 2l final del periodo de inyeccin el combustibleha sido
inyectado gradualmente, se ha combinado con el aire, se ha quemado
y se hatransformado en una mezcla de gases a temperatura muy
elevada. En su admisin ha sido divididoen part%culas muy pequeas
3atomizado o pulverizado4 por medio de un proceso muy comple"o
quela prepara para su distribucin y oxidacin en la cmara de
combustin. $ebe comprenderseclaramente este proceso de distribucin
y oxidacin.
Necesidad de que la pulverizacin sea perfecta
El proceso de inyeccin debe llevarse a cabo de tal modo que el
combustible se pulverice y seconvierta en un con"unto de gotitas
cuyo dimetro sea menor que una dcima de mil%metro. Esta spart%culas
de combustible deben penetrar en la cmara de combustin por todas
partes , venciendola viscosidad y la tensin superficial del
combustible y la densidad del aire caliente que seencuentra en la
cmara a una presin de )1 5g-cm) Esto significa que en la inyeccin
se debeacelerar el combustible, elevando su velocidad que es nula
en la tobera de inyeccin, a 0/ o 1/metros por segundos, con
suficiente penetracin para vencer la accin retardatriz del
airecomprimido que se encuentra en el cilindro. El traba"o que se
consume en la inyeccin es gastado,por lo tanto, muy rpidamente ,
debido al intervalo muy corto que se dispone para la inyeccin.
!uando el combustible, o parte de el, se proyecta en la cmara de
combustin con una fuerza opresin menor que la necesaria para su
conveniente pulverizacin, penetracin y distribucin,resulta que se
quema imperfectamente, en particular las porciones introducidas
durante el final delperiodo de inyeccin.
6or consiguiente, el mecanismo de inyeccin debe desarrollar e
invertir un mximo de energ%a, esdecir , el impulso de la bomba ha
de empezar y acabar rpidamente, para que la potencia que
estadesarrolle aumente y disminuya de manera brusca.
-
7/25/2019 Duracin de La Inyeccin
3/6
Pequeez de las cantidades del combustible inyectado
#as cargas de combustibles introducidas por el mecanismo
inyector en cada cilindro, durante unarevolucin, son extremadamente
pequeas. #as cargas de combustibles debern variar seg'n lapotencia
que se exi"a del motor y variara de una gotita en los motores
rpidos mas pequeos amedia taza de las de caf en los mas grandes
motores marinos. Es evidente que en los pequeosmotores a gran
velocidad, ser necesario una presin de inyeccin sumamente elevada,
y que si lainyeccin ha de llevarse a cabo como es debido, el
intervalo de que se dispone esextremadamente corto. #os motores
grandes y lentos disponen de un intervalo mayor.
Pulverizacin del combustible por medio de la inyeccin
Se llama as% a la divisin del combustible en pequeas gotitas
durante la inyeccin, la cual sellevara a cabo a una velocidad
grande, debido al poco tiempo de que se dispone. 7an solo la
superficie exterior de una gotita de combustible se quema o se
combina con el oxigeno en lacmara de combustin. #a mayor parte de
cada gotita quedara intacta hasta que la capa que laenvuelva se
halla quemado, o sea que si las gotas son demasiados grandes, el
combustible sequemar con un retraso excesivamente grande. Esta
combustin tard%a o incompleta tiene lasmismas malas consecuencias
que un retraso en la inyeccin, lo que se puede corregir avanzandola
inyeccin, pero es dif%cil remediar as% una combustin retasada,
debido a que hay siemprealgunas gotitas que son bastante pequeas
para quemarse con un retraso pequeo, de maneraque un avance en la
inyeccin producir en parte una pre-ignicin. 2 consecuencia de esto,
elchorro inyectado debe componerse de gotitas muy pequeas. #a
presin de inyeccin debe sersiempre lo suficientemente alta para
producir un desmenuzamiento adecuado de las gotas decombustible y
se consigue con facilidad con el sistema de 8inyeccin por aire9,
pero esconsiderablemente mas dif%cil en los motores en que el
combustible se inyecta sin aire comprimido,llamados tambin 8sin
compresor9 o de 8inyeccin slida9.
El combustible se inyecta en orificios muy pequeos practicados
en la tobera, la presin deinyeccin es muy alta con el ob"eto de
conseguir una elevada velocidad. #os orificios de la toberase
trazan de manera que al salir el chorro de combustible, este se
rompa en gotitas y se proyecteen la cmara de combustin. El chorro
pulverizado se produce por la contraccin de la vena queatraviesa el
orificio y por la velocidad y presin a que esta sometido el
combustible.
Penetracin del c!orro de combustible
El chorro de combustible debe penetrar en el seno del aire,
comprimido y extremadamente denso
en espacio suficiente para asegurar que se mezcle con el
combustible tanto aire comburente comosea posible, y que este
reaccione con aquel durante el poco tiempo de que se dispone.
Elcombustible debe salir de la tobera de inyeccin con gran
velocidad, al ob"eto de que el aire querodea la tobera no se
consuma antes de que se haya quemado toda la carga de
combustibleinyectado. Si la velocidad de las part%culas de
combustibles no es muy rpida y la penetracin noes suficiente, el
combustible inyectado permanece rodeado de gases inactivos y queda
aislado delresto del aire de admisin, la cual es causa de un
retraso en el final de la combustin. $e esto sededuce que si el
combustible no consigue penetrar a una profundidad suficiente de la
cmara decombustin, esta termina con gran retraso.
-
7/25/2019 Duracin de La Inyeccin
4/6
"eor#a del orificio de inyeccin
Se sabe que el combustible circulara sin turbulencia ni
discontinuidad por el interior de un tubo dedimetro dado, a una
cierta velocidad media, aunque la velocidad en una seccin
transversalvariara de una manera continua. En estas circunstancias
la capa de combustible, en contacto conla pared, se mueve a una
velocidad extremadamente pequea, muy prxima a cero, que es suvalor
limite, mientras que el combustible mas ale"ado de las paredes del
tubo se mueven con suvelocidad mxima.
!uando se aumenta la velocidad con una restriccin del tubo, que
es lo que se hace en las toberasde pulverizacin donde el dimetro de
los orificios de inyeccin es muy pequeo, no haycontinuidad en la
vena , de manera que el combustible que se mueve rpidamente en el
centro delorificio se separa del que se retrasa a causa de su
proximidad con las paredes de la tobera. :ayotros factores que
influyen en la formacin del chorro pulverizado, tales como la
tensinsuperficialdel liquido y su viscosidada la temperatura a que
se encuentra el orificio. #apulverizacin consiste esencialmente en
acelerar de una manera adecuada el movimiento delcombustible
reduciendo la seccin de los orificios de paso, de manera que la
velocidad sea mayor
que la velocidad critica a que se disgregan las part%culas de
combustible, a consecuencia de quelas animadas de un movimiento mas
rpido se separan de las de menor velocidad. El trazado delos
orificios de la toberas de inyeccin directa de los motores sin
compresor, se reduce a aplicaruna forma conica3la punta de una
manguera de riego da idea de la manera en que funciona unatobera de
inyeccin de combustible4.
#as toberas de los motores $iesel tienen orificios de /,0 a ,1
mm. de dimetro.#a pulverizacin,
la penetracin y la forma del chorro pulverizado y el ngulo de su
cono dependen de la razn delas dos dimensiones del orificio,
dimetro y longitud. !uanto mayor es la longitud en relacin
aldimetro, mayor es lapenetraciny menor el ngulodel cono del
chorro.
"urbulencia
#a turbulencia es un fenmeno que ayuda a la penetracin del
combustible y que consiste en unmovimiento de torbellino que se
produce en la cmara de combustin mientras se inyecta elcombustible,
y despus de ello; este movimiento de torbellino se consigue, entre
otros medios,dando formas especiales a la cmara de combustin. !on
esta turbulencia se consigue aumentarla velocidad con que el aire
se mezcla con las part%culas de combustible. Si la cmara
decombustin no tiene la forma que corresponde al chorro de
combustible es importante que hayaturbulencia si no se regula la
penetracin conveniente del chorro.
-
7/25/2019 Duracin de La Inyeccin
5/6
cuando este esta tan finamente dividido que la misma pequeez de
las part%culas impide supenetracin en la cmara de combustin. Esto
se aplica, especialmente, a motores rpidos paracamiones,
automviles, tractores y aviones, la mayor%a de los cuales son
proyectados de maneraque se consigue la mxima turbulencia para
conseguir que el pequeo intervalo de que se disponepara la inyeccin
y la combustin, esta se realice perfectamente.
En ciertos motores en que se ha intentado obtener una mayor
turbulencia se ha tropezado con ladificultad de que el combustible
tiene tendencia a depositarse en las superficies fr%as que limitan
la
cmara de combustin.$ebe entonces extremarse la atencin para
evitar que el torbellino de aire
mezclado con combustible pulverizado, precipite este sobre las
paredes de la cmara decombustin.
cuerpo de la tobera
0 vlvula
) cono
= cmara
1 espiga
-
7/25/2019 Duracin de La Inyeccin
6/6
