Sistema de alimentación de combustible

7/16/2019 Sistema de alimentacin de combustible

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SISTEMA DE ALIMENTACION DE COMBUSTIBLE

INTRODUCCION

Un motor de combustin interna necesita de un sistema que lleve el combustible o lamezcla de aire y combustible a las cmaras de compresin, este sistema se conocecomo el sistema de alimentacin.Existen tres tipos principales de formas de alimentar un motor, por medio decarburador o carburadores, por medio de inyeccin de gasolina o por medio deinyeccin Diesel.Cualquiera de los tres sistemas tiene dos partes independientes que se unen antes degenerarse la combustin, la primera parte es la que lleva el aire hasta el lugar de lamezcla y se conoce como conducto de alimentacin de aire y el otro es el que lleva elcombustible desde el deposito hasta el mismo lugar.En esta oportunidad identificaremos los elementos bsicos para la alimentacin de

combustible, cada uno de los sistemas: sistema de carburador, inyeccin Diesel einyeccin a gasolina; los componentes bsicos, los principios de funcionamiento entreotros aspectos.

LA ALIMENTACIN Y LA EVACUACIN

El sistema de alimentacin de un automvil comprende los rganos destinados a llevarla mezcla de aire y combustible hasta los cilindros. El aire se toma del exterior y elcombustible de un depsito en el que est contenido. Constituyen el sistema un filtrode aire, un depsito de combustible, una bomba de alimentacin, el carburador o labomba de inyeccin y los colectores de admisin. La bomba de alimentacin aspira elcombustible del depsito, impulsndolo hasta la cuba de nivel constante en el

carburador o al sistema de inyeccin, por medio de los oportunos conductos.En la Figura 10.1 puede verse el emplazamiento de los componentes del sistema dealimentacin, en un vehculo actual, donde el depsito de combustible est situado enla parte trasera del vehculo y por debajo de los asientos. Desde aqu se lleva elcombustible hacia el motor por medio de conductos apropiados, que van fijados a lacarrocera, por un recorrido alejado del sistema de escape. El depsito puede situarseen el lugar ms conveniente, atendiendo a necesidades de espacio y mejor ubicacindesde el punto de vista de la seguridad en caso de accidente.

Fig. 10.1

El aire necesario para la combustin, es tomado directamente de la atmsfera a travsde un filtro que realiza su depuracin, evitando que las partculas de polvo lleguen a

los cilindros, donde podran producir una accin de esmerilado, o a los sistemas decarburacin o inyeccin, en los que podra obstruir los finos conductos de paso.


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La evacuacin de los gases quemados en los cilindros se realiza por medio delsistema de escape, constituido por los colectores de escape, el silencioso y cajas deexpansin y el conjunto de tubos que dan salida a los gases al exterior.As pues, el conjunto de estos componentes proporciona al motor la mezcla adecuadapara su funcionamiento, convenientemente dosificada y en las condiciones maspropicias y evacuan al exterior los gases quemados, realizando en ellos lastransformaciones necesarias.

DEPSITO DE COMBUSTIBLE

Como ya se ha dicho, el combustible necesario para el funcionamiento del motor sealmacena en un depsito, de donde es aspirado por la bomba de alimentacin, que atravs de conductos adecuados lo lleva hasta el carburador o sistema de inyeccin.El depsito de combustible est constituido generalmente por dos semi-carcasas dechapa de acero embutida, soldadas entre s formando un recipiente capaz de contenerun volumen tal de combustible, que permita una autonoma de marcha al vehculo de

aproximadamente 500 Km.Actualmente los depsitos de combustible se fabrican tambin en plsticos especiales,por las ventajas de peso que ello reporta. En cualquier caso, se emplaza en lugaresalejados del motor, con objeto de disminuir los peligros de incendio, y lo ms bajoposible, a fin de mejorar la situacin del centro de gravedad del vehculo.En su concepcin ms sencilla, dispone de un tubo de llenado que aflora al exterior delvehculo, un conducto de salida del combustible para la bomba y un orificio de puestaen atmsfera. En muchos casos, este orificio se emplaza en el mismo tapn dellenado.El conducto de aspiracin del combustible desemboca a corta distancia del fondo deldepsito y est provisto de una malla filtrante, que impide la recogida de suciedadesen la aspiracin del combustible. No obstante, y para una mejor purificacin del

mismo, suelen colocarse filtros adecuados en el circuito de alimentacin antes de lallegada al carburador. Estos filtros suelen ser recambiables, aconsejndose susustitucin cada 15.000 Km. Igualmente suele disponerse una malla filtrante en laboca de llenado del depsito para filtrar el combustible que se vierte en l durante elrepostado.En la Figura 10.10 se ha representado el conjunto de un depsito de combustible, consus fijaciones correspondientes. El tubo de llenado (A) se une a la boca (B) que afloraal exterior de la carrocera, por medio del manguito de caucho (C). La boca se cierrapor medio del tapn (D) provisto de junta de estanqueidad. En el orificio (O) se acoplael indicador elctrico de nivel del carburante. El tubo desgasificador (P) completa elconjunto.


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En los depsitos de combustible es indispensable prever un volumen libre deexpansin, para evitar el vertido al exterior del combustible cuando se dilata por efectode un aumento de temperatura, como ocurre cuando el vehculo est estacionado alsol con el depsito lleno. A este efecto, los depsitos actuales estn provistos desistemas antidesbordamiento, que impida el llenado total en la operacin derepostado.En la Figura 10.11 se muestra en esquema una de estas disposiciones. Cuando eldepsito se llena, el tubo de aireacin 2 limita el volumen admisible de gasolina, yaque la entrada de sta al depsito por el conducto de llenado 1, slo es posible amedida que se desaloja el aire contenido en l, a travs del conducto 2, quedando aslimitado el volumen admitido de gasolina. El tubo de llenado 1, situado por debajo delnivel mximo conserva, sin embargo, cierta cantidad de gasolina.La desgasificacin se efecta por el calibre 4 y permite la estabilizacin de los nivelesNI y N2.

Figura 10.11

Con esta disposicin se crea un volumen de dilatacin en el depsito que evita elvertido de combustible al exterior. No obstante, con temperaturas ambiente elevadas,el aire contenido en el volumen de expansin se dilata y tiende a salir al exterior atravs del orificio de aireacin del tapn de llenado, arrastrando consigo vapores degasolina, con la consiguiente polucin atmosfrica. Para restringir la salida de estosvapores se dispone una caja de expansin 5, donde los vapores se condensan,escurriendo nuevamente al depsito. Para que tenga lugar una condensacin eficaz,debe situarse la caja de expansin en un lugar fro del vehculo y situado a mayoraltura que el depsito de combustible. En otros casos, la caja de expansin estformada en la misma boca de llenado, en un lateral, conectndose al depsito pormedio de un conducto, de manera similar a la anterior.Con el mismo fin de restringir la salida de vapores del depsito, se dispone una vlvula

de presin en el tapn de llenado, que permite la aireacin solamente cuando sealcanza una determinada presin, en cuyo instante deja libre el orificio de aireacin.Por debajo del valor de apertura de esta vlvula, el depsito resulta estanco y, por ello,debe disponerse una segunda vlvula, en este caso de apertura por depresin, quepermita la entrada de aire al depsito a medida que se va creando vaco en l, comoconsecuencia de la salida de combustible para abastecer al motor. Otras veces sedispone una aireacin directa y calibrada, en cuyo caso, el tapn es estanco.En la Figura 10.12 se muestra la disposicin de un depsito de combustible de losutilizados actualmente, donde puede verse que la boca de llenado 2 desemboca en eldepsito a una altura media del nivel y est provista de un tapn 3 de tipo estanco. Enel repostado, la cmara de reserva se forma gracias a la implantacin del tubo 4, cuyasituacin es similar a la explicada en la Figura 10.11, pero en este caso, el tubo

desemboca en el depsito a travs del mismo aforador de combustible 5, cuyodispositivo elctrico 6 enva la seal conveniente de nivel al indicador situado en el


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cuadro de instrumentos, que sealiza la cantidad de combustible en el depsito. En elmismo aforador se dispone el tubo de aspiracin de combustible, que termina en elfiltro 7 y por su otro extremo se conecta al conducto de aspiracin de la bomba dealimentacin.Para el desgaseado de vapores se dispone un conducto auxiliar 8, conectado alaforador de manera anloga al conducto 4, y que lleva los vapores de combustiblehasta la boca de llenado, vertindolos al exterior a travs del orificio calibrado 1,emplazado en un lateral de la boca de llenado y que no es obturado por el tapnestanco. El recorrido impuesto al tubo de desgaseado 8 y el bucle que se forma en suconexin al orificio de vertido 1, dificultan la salida de vapores al exterior.

Figura 10.12

BOMBA DE ALIMENTACIN

Para llevar el combustible desde el depsito hasta el carburador o sistema deinyeccin, se utilizan las bombas de alimentacin, que generalmente son del tipomecnico, aunque tambin se emplean las elctricas, fundamentalmente cuando elcaudal a suministrar es importante. La Figura 10.13 muestra la disposicin del sistemade alimentacin de combustible en un vehculo, donde la bomba 3 aspira elcombustible del depsito 4, a travs del filtro 2, para impulsarlo al carburador 1,utilizndose tubos de plstico o metlicos en la unin de los componentes.

Figura 10.13


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Las bombas mecnicas se fijan al propio bloque motor, en uno de sus costados, demanera que puedan ser accionadas por la excntrica del rbol de levas, que sedispone para esa funcin.En la Figura 10.14 se muestra en seccin una bomba mecnica de membrana,constituida por; dos partes fundamentales separadas por la membrana M. En la partesuperior de la misma se encuentra la cmara o cuerpo de bomba C, vlvula deaspiracin A, de impulsin B, rejilla filtrante D y conductos de entrada E y salida S decombustible. En la parte inferior est situado el sistema de accionamiento de lamembrana, formado por la palanca de mando P, el vstago V y el muelle R.

Figura 10.14

Cuando la excntrica X del rbol de levas presenta su saliente a la palanca P, sta es

desplazada de su posicin basculando en el eje de giro G y tirando hacia abajo delvstago V, con el cual se desplaza en el mismo sentido la membrana M. Estemovimiento implica un aumento de volumen en el cuerpo de bomba C, con laconsiguiente aspiracin, que provoca la apertura de la vlvula de aspiracin A, atravs de la cual entra el combustible a la recmara procedente del depsito, al cualest unido por un conducto que se acopla en la boca de entrada E. El combustible esfiltrado en la malla D, que retiene las impurezas que pudiera arrastrar. Esta mallapuede ser limpiada retirando la tapa superior de la bomba, fijada al cuerpo por untornillo T.Cuando el saliente de la excntrica ha pasado del contacto con la palanca, el vstagoV puede subir empujado por el muelle R, impulsando a la gasolina del cuerpo debomba a salir hacia el carburador a travs de la vlvula de impulsin B y conducto desalida S, que se une a la entrada del carburador (vlvula de aguja) mediante un tuboflexible.La presin a que es enviado el combustible est determinada por la fuerza del muelleR y debidamente establecida, con objeto de no forzar el sistema de cierre de la cubadel carburador, constituido por una vlvula de aguja mandada por flotador.Cuando la cuba est llena, la vlvula de aguja se mantiene cerrada y por este motivoel muelle R permanece comprimido, pues la membrana no puede subir a causa de queno se produce salida de combustible del cuerpo de bomba. En estas condiciones, lapalanca P se mantiene retirada de la excntrica, producindose el giro en vaco desta. Tan pronto como desciende el nivel en la cuba del carburador, su vlvula deaguja se abre permitiendo la entrada de combustible, que es enviado desde la bomba,

cuyo muelle R provoca la subida de la membrana y con ello la impulsin. Cuandonuevamente se presente a la palanca P el saliente de la leva, se produce la admisin


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de nuevo combustible en el cuerpo de bomba, quedando dispuesto para una nuevaimpulsin cuando sea necesaria.La Figura 10.15 muestra otro de los modelos de bomba de alimentacin utilizadosactualmente. Con respecto al anterior, difiere en el sistema de accionamiento de lamembrana, que aqu es impulsada por un vstago en lugar de la palancaconvencional, el cual se aplica directamente contra la excntrica de mando del rbolde levas.

Figura 10.15

En el funcionamiento, el descenso del vstago C arrastra consigo a la membrana,provocando la entrada del combustible a la cmara de impulsin, a travs de la vlvulaB, desde el conducto de entrada A. Cuando la excntrica del rbol de levas presentasu saliente al vstago de mando, ste sube como indica la flecha, aplicando el empujea la membrana, a travs del correspondiente muelle de presin de envo. Eldesplazamiento hacia arriba de la membrana, determina el envo de combustible hacia

el carburador, a travs de la correspondiente vlvula de salida.Este tipo de bomba de gasolina es utilizado fundamentalmente en los motores quedisponen el rbol de levas en cabeza, es decir, alojado en la propia culata, a la cual sefija tambin la bomba de alimentacin, tal como se muestra en la Figura 10.16, paraser accionada por la excntrica del rbol de levas, por medio de un pulsador B.

Figura 10.16

Cualquiera que sea el tipo de bomba, por estar fijada en su montaje al bloque o a laculata, recibe el calor directamente de stos por conduccin y tambin por radiacindel ambiente del propio cofre motor. Ello implica que las temperaturas alcanzadas enel cuerpo de bomba sean elevadas, sobre todo en la utilizacin del vehculo en rodajede ciudad con trfico congestionado, donde se suceden largos perodos de tiempo conel vehculo parado y el motor girando a ralent, condiciones stas en que se alcanzanhasta 80 "C en el cofre motor. En estas circunstancias puede llegar a producirse la


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evaporacin de la gasolina encerrada en el cuerpo de bomba, con la consiguienteformacin de bolsas de vapor, fenmeno ste que tiene lugar cuando el caudalsuministrado es pequeo, como ocurre en la marcha al ralent y bajos regmenes. Enla marcha a plena potencia, el caudal suministrado por la bomba es importante y elcombustible se renueva constantemente, con lo cual no llega a alcanzar tan elevadastemperaturas, por cuya causa se atena e incluso se imposibilita la aparicin de estefenmeno.La formacin de bolsas o tapones de vapor produce una alteracin en el suministronormal de combustible al carburador, lo que se traduce en anomalas defuncionamiento del motor, que incluso pueden llegar a producir el calado del mismo.

Para subsanar este inconveniente, se introducen una serie de modificaciones en elcircuito de alimentacin de entre las que destacaremos las siguientes:

Reducir la temperatura en el cuerpo de bomba : Ello se logra con la interposicinde calces aislantes de baquelita entre la bomba y el bloque motor, en el acoplamientoentre ambos, como se muestra en A de la Figura 10.16. Con este mismo fin, los

fabricantes determinan el emplazamiento de la bomba en su acoplamiento al bloquemotor, de manera que reciba directamente la corriente de aire generada por elventilador de refrigeracin ola marcha del vehculo. El efecto combinado de estas dossoluciones rebaja considerablemente la temperatura alcanzada en el cuerpo debomba, hasta unos lmites en los que no se produce la vaporizacin de la gasolina.

Refrigeracin del combustible: Este efecto se consigue disponiendo un circuitocalibrado de retorno al depsito (Fig. 10.17), que se conecta en la salida decombustible de la bomba, en derivacin con el conducto que lleva la gasolina alcarburador, o bien en ste mismo, en la entrada de gasolina a la cuba. De esta forma,cuando el suministro de la bomba hacia el carburador es pequeo o nulo, debido a lascondiciones de funcionamiento del motor, queda establecido un circuito por el que

retorna el combustible desde la bomba hacia el depsito, con un caudal suficiente paraque se produzca una renovacin adecuada, que mantenga la temperatura del mismoen valores deseables para que no exista evaporacin. Este circuito no obstaculiza elabastecimiento del carburador, ya que el caudal permitido en este sentido es mayorque el del circuito de retorno, que como se ha dicho est calibrado.

Figura 10.17

Desgaseado del circuito: Consiste en intercalar un recipiente desgaseador entre labomba y el carburador, en el que la gasolina es enfriada a su paso y despojada devapores, antes de ser introducida en el carburador. La Figura 10.18 muestra estadisposicin, en la que la gasolina es aspirada por la bomba 2 desde el depsito atravs del conducto 1, y enviada por el conducto 3 al filtro 4, de donde pasa por elconducto 5 al desgaseador 6. En este recipiente, la gasolina es vertida en la zona alta,en la cual se quedan los vapores que pudiera arrastrar consigo, que posteriormentesalen hacia el depsito por el conducto de retorno 8.


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La gasolina lquida alcanza un cierto nivel en el desgaseador, en el cual se condensanparte de los vapores. El suministro de combustible hacia el carburador se realiza por elconducto 7, que toma la gasolina del fondo del recipiente desgaseador.

Figura 10.18

Cuando el caudal a suministrar por una bomba de alimentacin es elevado, comoocurre en los vehculos de grandes cilindradas o de tipo deportivo, se recurre a lautilizacin de las bombas elctricas de combustible, capaces de suministrar un grancaudal. En la Figura 10.19 se ha representado esquemticamente un modelo de stas,constituida por dos partes perfectamente diferenciadas: una elctrica y otra mecnica.La parte elctrica est constituida por un electroimn, cuya bobina B provoca eldesplazamiento hacia abajo del ncleo N cuando pasa corriente por ella. Con estemovimiento, el tope P abre los contactos Q separndolos, con lo que el circuitoelctrico queda abierto, cesando la accin magntica de la bobina B.En estas condiciones, bajo la accin del muelle R, el ncleo se desplaza hacia arriba ylos contactos vuelven a cerrarse, repitindose nuevamente el ciclo. La alimentacin decorriente elctrica se realiza generalmente a travs del interruptor de encendido y, as,la bomba funciona ininterrumpidamente mientras el motor est en marcha.

Figura 10.19

La parte mecnica est constituida por una membrana M, unida al vstago del ncleoN, y una cmara por encima de ella que comunica respectivamente con el depsito decombustible y el carburador, a travs de las vlvulas unidireccionales C y D. Cuandobaja la membrana, se llena la cmara de combustible procedente del depsito, que esimpulsado hacia el carburador en el movimiento ascendente. Si la cuba est llena y lavlvula de aguja cerrada, la membrana se mantiene en su posicin ms baja, parasubir impulsada por el muelle R cuando desciende el nivel de la cuba y se abre lavlvula de aguja.


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Otro modelo de bomba elctrica es el que se ha representado en la Figura 10.20,constituida por la bobina 3, en cuyo interior se forma el cilindro 1, dentro del cualpuede deslizarse hacia arriba y abajo un pistn 6, bajo la accin magntica de labobina. El circuito elctrico es gobernado por los contactos 5, que se abren y cierrancon el movimiento del pistn. Cuando ste sube, se crea una aspiracin por debajo del que arrastra gasolina desde el depsito, entrando al cilindro como indican lasflechas, a travs del filtro 4 y vlvula de aspiracin 13. Cuando el mbolo baja, esbombeada la gasolina desde la cmara inferior a la superior del mismo, a travs de lavlvula de impulsin 12 y un conducto interno, para salir por 17 hacia el carburador.

Figura 10.20

En la cmara superior se encuentra la membrana 16, que con la campana 14 formauna bolsa de aire 15. Cuando la cuba est llena, el combustible se acumula en larecmara deformando membrana y comprimiendo el aire de la cmara 15. En cuantodesciende el nivel de combustible en la cuba del carburador y se abre la vlvula deaguja, la presin existente en la cmara 15 es capaz de volver la membrana 16 a suposicin original, impulsando el combustible en la recmara a salir por 17 hasta elcarburador.Actualmente es muy utilizada una bomba elctrica de combustible del tipo de clula derodillos accionada por motor elctrico (Fig. 10.21), donde el rotor B adquiere sumovimiento conectarle una corriente elctrica y con ello mueve la bomba D de clulade rodillos, la cual aspira el combustible del depsito por el conducto E y lo impulsa asalir por A hasta el carburador. El combustible sigue el recorrido marcado por las

flechas rodeando al rotor y saliendo a travs de la vlvula unidireccional A. La gasolinano se inflama a pesar de su contacto con el motor elctrico, pues no constituye nuncauna mezcla combustible en el alojamiento de la bomba. La vlvula de seguridad yretorno C garantiza una presin limitada en el envo de combustible desde la bomba,devolviendo el sobrante a la cmara de admisin nuevamente.

Figura 10.21


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EL CARBURADOR

La carburacin tiene como objetivo pulverizar la gasolina y mezclarla con el aire en lapro- porcin adecuada, de manera que se logre una buena combustin en el cilindro.Esta operacin se realiza en el carburador, al cual se hace llegar la gasolina desde eldepsito y all se mezcla con el aire que es aspirado por el motor.El funcionamiento de un carburador est basado en el conocido efecto Venturi, esdecir, la depresin que crea toda masa gaseosa cuando circula por una canalizacin.Esta depresin es directamente proporcional a la velocidad con que circula el gas, einversamente proporcional a la seccin de paso por la canalizacin. Si en el interior deun conducto por el que circula aire se posiciona un surtidor, al que se hace llegarcombustible, la depresin creada arrastra dicho combustible vertindolo en la corrientede aire, emulsionndose con l. La Figura 11.1 muestra esquemticamente elemplazamiento del carburador sobre el colector de admisin 4, a continuacin del filtrode aire 1, que se monta sobre l. Al carburador se hace llegar el combustible desde eldepsito, almacenndose en la cuba de nivel constante, de la que puede serarrastrado por la corriente de aire, como se ver posteriormente. En el funcionamiento

del motor, cuando el pistn desciende en el tiempo de admisin, con la vlvula abierta,el vaco o depresin creado en el cilindro como consecuencia del descenso del pistn,provoca una corriente de aire que entra del exterior, a travs del filtro 1 y carburador 2,para pasar al interior del cilindro a travs de la vlvula de mariposa 3 y el colector deadmisin 4. Esta corriente de aire arrastra una cierta cantidad de gasolina en elcarburador, que se mezcla ntimamente con el aire y llega as al cilindro.

Figura 11.1

El carburador debe preparar la mezcla combustible, de manera que la gasolina estdebidamente pulverizada, para lograr una unin ntima entre sus partculas y las delaire. La relacin aire/gasolina debe ser la adecuada y poderse variar con arreglo a lasnecesidades de marchada motor, pues no se requiere la misma relacin de mezclapara un funcionamiento a plena potencia, que para bajos y medios regmenes concargas parciales. El carburador ha de ser capaz de variar la riqueza desde unarelacin de 17/1, requerida para una marcha de crucero del vehculo, hasta unarelacin de 12/1 necesaria para el funcionamiento del motor a plena potencia.Para cumplir los requisitos enunciados, el carburador est constituido bsicamente porun tubo cilndrico 2 (Fig. 11.2) llamado colector, en cuyo interior se dispone unestrechamiento 3 denominado difusor o Venturi, a la altura del cual desemboca el

surtidor 4. Por debajo del difusor est situada la vlvula de mariposa 5 (mariposa degases), que puede girar alrededor de su eje. El aire entra desde el exterior por la parte


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superior del colector, aspirado por el motor desde la parte inferior. La gasolina llegapor el surtidor, en el cual alcanza un determinado nivel.

Cuando la vlvula de mariposa toma su posicin horizontal, corta totalmente el pasode aire. A medida que se separa de esta posicin y va abrindose, permite lacirculacin libre del aire, que se establece gracias a la succin desarrollada por los

pistones al bajar en el tiempo de admisin.En el estrechamiento que supone el difusor, la corriente de aire experimenta unaumento de velocidad, crendose en esta zona una fuerte depresin, que produce laaspiracin de la gasolina del surtidor (efecto Venturi), que se derrama y pulveriza en lacorriente de aire, donde se evapora rpidamente logrando una mezcla homognea.Cuanto mayor es la cantidad de aire forzada a pasar por el difusor, mayor es ladepresin creada y, por tanto, es aspirada del surtidor una cantidad de gasolina msimportante, que es funcin de la cantidad de aire que atraviesa el difusor, lo que a suvez depende esencialmente del rgimen de giro del motor y de la posicin de lavlvula de mariposa. Si sta se encuentra abierta, la depresin en el surtidor es tantomayor cuanto ms rpido sea el giro del motor. Cuando est cerrada no se manifiesta

aspiracin alguna sobre el difusor.Para un determinado rgimen de giro del motor, la depresin a la altura del difusor vaaumentando a medida que se va abriendo ms la vlvula de mariposa y para unadeterminada apertura de sta, la depresin es mayor a medida que aumenta elrgimen de giro del motor. En cualquier caso, el valor ms alto de la depresin en eldifusor se obtiene en su zona ms estrecha. El estrechamiento mximo del difusorest convenientemente dimensionado y los ngulos de entrada y salida del cono sondiseados convenientemente para conseguir el mejor rendimiento. No obstante, lamayor succin creada por la corriente de aire se obtiene un poco por debajo de lazona de mximo estrechamiento, punto en el cual se posiciona el surtidor, comomuestra la Figura 11.3.

Figura 11.3

Por debajo de la mariposa de gases, los valores de depresin para un rgimendeterminado del motor son tanto ms altos cuanto ms cerrada se encuentra lamariposa; y para una determinada posicin de sta, la depresin en esta zona es tantomayor cuanto ms alto sea el rgimen de giro del motor.


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CARBURADOR ELEMENTAL

Siendo preciso proporcionar un volumen de gasolina en consonancia con el aire paraconseguir una relacin de mezcla adecuada, es evidente que el circuito que hacellegar la gasolina al surtidor debe estar provisto de una calibracin 6 (Fig. 11.4) quejuegue el mismo papel que el difusor con el aire. Estos dos elementos, en esencia,constituyen un carburador elemental, y determinan la proporcin o riqueza de lamezcla. La gasolina que llega hasta el surtidor lo hace desde un depsito 1 llamadocuba, al que se enva desde el depsito de combustible por medio de la bomba dealimentacin. En el interior de la cuba se dispone un flotador 7, provisto de una agujaque obtura el conducto de entrada 8, cuando el nivel alcanzado por la gasolina tomauna determinada altura. Mediante este dispositivo se consigue mantener constante elnivel. Cuando, a causa del consumo de combustible durante el funcionamiento delmotor, baja el nivel de gasolina en la cuba, el descenso consiguiente del flotador y suaguja permiten la entrada de nueva gasolina al interior, con lo que sube el nivel hastaque alcanza la altura a la cual se produce nuevamente el cierre del conducto deentrada. En estas condiciones, el nivel alcanzado en el surtidor principal 4, que por el

principio de los vasos comunicantes es igual al de la cuba, se mantiene constante yalcanza una altura de hasta unos milmetros por debajo de los orificios de salida 9,evitndose con ello el derrame de combustible por desbordamiento.

Figura 11.4

En el funcionamiento del motor, la aspiracin creada por los cilindros en los sucesivostiempos de admisin provoca una corriente de aire, que alcanza su mxima velocidada la altura del difusor. La depresin creada aqu es capaz de succionar la gasolina delsurtidor, que sale finamente pulverizada por los orificios 9 a mezclarse con el aire quela arrastr. La salida de gasolina se ve favorecida por la diferencia de presiones queexiste entre la cuba, que comunica con la atmsfera a travs de un orificio deaireacin, y la zona del difusor, en la que existe depresin durante el funcionamientodel motor. Cuando no existe esta diferencia de presiones, como ocurre a motor paradoo con la vlvula de mariposa totalmente cerrada, la presin reinante en la zona deldifusor es la atmosfrica y, en consecuencia, no se obtiene vertido de gasolina por losorificios del surtidor, por no existir diferencia de presiones.Mediante el calibre 6 se regula la cantidad de gasolina aportada por el surtidor y, enconsecuencia, la riqueza de mezcla obtenida. Variando las dimensiones de estecalibre se obtienen las consiguientes modificaciones de la riqueza de mezcla.La vlvula de mariposa 5, tambin llamada mariposa de gases, regula la cantidad demezcla aspirada por el motor y est comandada por el pedal del acelerador que

gobierna el conductor.


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Cuando ocupa su posicin de apertura mxima, la cantidad de mezcla que permitepasar es grande y se obtiene un buen llenado del cilindro, con lo que el motordesarrolla una gran potencia, aumentando su rgimen de giro. Contrariamente, alrestringir el paso de mezcla cerrando parcialmente la mariposa de gases, el llenadodel cilindro no es completo y disminuye la potencia desarrollada por el motor.

Segn el sentido en que se verifique la aspiracin del motor sobre el colector, elcarburador recibe diferentes denominaciones:

| Invertido, donde el difusor ocupa una posicin vertical y la vena gaseosa se desplazade i arriba a abajo (como se vio en la Figura 11.2), siendo este tipo de carburador elms empleado actualmente.

Vertical ascendente, en el que la posicin del difusor sigue siendo vertical, pero lavena gaseosa circula ahora de abajo a arriba (Fig. I 1.5), como puede deducirse por laposicin de la mariposa de gases (por detrs del difusor). Esta disposicin es muypoco utilizada en aplicaciones automovilsticas.

Horizontal, en el que la vena gaseosa circula en sentido horizontal (Fig. 11.6).

Figura 11.5 Figura 11.6

En su ejecucin prctica, un carburador se dispone de manera que cumpla lossiguientes requisitos:

La forma y posicin de la cuba y del surtidor con respecto a ella, se eligen de maneraque el nivel se mantenga tambin correcto en las curvas y pendientes por las que hade circular el vehculo. Con este fin, se sita la cuba generalmente en la parte

delantera en el sentido de la marcha del vehculo.

El peso del flotador depende, como es natural, del peso especfico del combustibleutilizado.

El dimetro de la seccin ms estrecha del difusor se elige de modo que, a bajonmero de revoluciones, la velocidad del aire sea todava suficiente para succionarcarburante del surtidor, y a elevado nmero de revoluciones no sea excesivamenteintensa.

El caudal del surtidor viene determinado, como se ha dicho, por el dimetro delcalibre, que constituye una de las dimensiones caractersticas del carburador, juntocon el dimetro del difusor. Ello determina la riqueza de mezcla obtenida.


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Constituido el carburador de la manera explicada, no podra proporcionar una mezclaadecuada ms que a un rgimen de revoluciones determinado, pues como ya se hadicho, la depresin creada en la zona del difusor depende de la velocidad de giro delmotor y vara continuamente durante el funcionamiento de ste, con los cambiospropios de su rgimen. Los obstculos son debidos a causa de que las leyes fsicas decirculacin del aire (gas) y las de la gasolina (lquido) no son iguales. Las leyes decirculacin del aire son muy simples y podemos decir que, en principio, el peso de airesuministrado vara con la raz cuadrada de la diferencia de presin entre su punto deentrada y la zona del difusor. Sin embargo, con la gasolina no sucede lo mismo, dadala no despreciable viscosidad de la misma, sobre todo cuando pasa a travs de unorificio de pequea dimensin, bajo variaciones de presin muy dbiles. En estascondiciones, la gasolina circula con dificultad, que se ve acentuada cuando la venalquida se hace ms delgada; despus, a medida que la depresin aumenta, laresistencia ocasionada por la viscosidad disminuye y la ley de circulacin se acerca ala del aire, es decir, proporcional a la raz cuadrada de las diferencias de presin entrela entrada y la salida del surtidor. En segundo lugar, al no poder utilizar un nivel decarburante que aflore a la salida del surtidor, necesitamos un valor mnimo de

depresin que permita elevar el nivel hasta los orificios de salida, lo que significa quecon una depresin menor (del orden de 0,5 g/cm), el carburador solamente suministraaire.Las caractersticas de los caudales de aire y gasolina se han representado en laFigura 11.7, en funcin de la depresin en el difusor. La curva en trazo continuo es ladel caudal de aire y comienza en el origen, aunque no alcanza un valor adecuado paraarrastrar gasolina del difusor hasta el punto R. Este tramo representa elfuncionamiento en ralent del motor, que se realiza por medio de un surtidor auxiliar,como ms adelante se ver.

Caudales

Figura 11.7

La curva del caudal de gasolina (trazo discontinuo) comienza en el punto A (cebado) ycrece proporcionalmente ms deprisa que el caudal de aire, en funcin de la depresinen el difusor.Para tener una riqueza constante sera necesario que, para una misma depresin, lasordenadas de los caudales de aire y gasolina fueran siempre proporcionales, lo queevidentemente puede verse que aqu no ocurre. Las curvas se encuentran en el puntoP, que corresponde a la dosificacin correcta de la mezcla. Con depresiones dbiles ladosificacin es pobre, enriquecindose paulatinamente hasta ser rica con depresionesgrandes.En consecuencia, podemos afirmar que un carburador elemental no garantiza unadosificacin constante de la mezcla para todos los valores de la depresin y, porconsiguiente, es necesario un dispositivo capaz de compensar estas divergencias. De

otra parte, el carburador deber disponer de un sistema que pueda alimentar congasolina por debajo del punto A de cebado.


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Con el motor marchando a un rgimen elevado (por terreno llano) y la mariposa degases a medio abrir, la depresin creada es grande y, por ello, se arrastra grancantidad de gasolina del surtidor, por lo que la mezcla resulta excesivamente ricacuando el vehculo no requiere gran potencia. Por el contrario, cuando marchasubiendo una pendiente, el motor gira a un rgimen relativamente bajo y la mariposade gases va totalmente abierta para obtener el mximo llenado del cilindro y, con ello,la mayor potencia posible del motor. En estas condiciones, el grado de vaco creadoen el conducto de admisin es pequeo y se arrastra poca cantidad de gasolina delsurtidor, que se mezcla con mucho aire que deja pasar la mariposa de gases,resultando la mezcla empobrecida, precisamente en el momento que ms se necesitasu riqueza para que el motor desarrolle la mxima potencia.Estos defectos se corrigen automticamente en los carburadores mediante el empleode compensadores, economizadores y bombas de aceleracin. Adems, loscarburadores estn dotados de sistemas para la marcha en ralent y arranque en fro.

Funcionamiento bsico de un carburador

El dispositivo bsico consta de una vlvula mariposa o mariposa del carburador, unacuba de nivel constante y uno o varios surtidores. Actualmente los carburadores tienenmuchos accesorios que mejoran su funcionamiento, adecuando mejor la mezcla alrgimen requerido por el motor. Con la tendencia actual de la inyeccin decombustible, los carburadores tienden a desaparecer.El funcionamiento bsico de un carburador es el siguiente: cuando la mariposa delcarburador se abre, la depresin producida por el del motor genera un flujo de aire queal pasar por un difusor o tubo Venturi se acelera, este aumento en la energa cinticadel aire, produce una disminucin de la presin en ese punto, donde se ubica elsurtidor de combustible lquido, esta depresin evapora una cierta cantidad decombustible, estos vapores se mezclan con el aire e ingresan al motor. El descenso

del nivel en la cuba mueve el flotante, que al bajar abre la entrada de combustiblereponiendo el nivel nuevamente.


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El carburador funciona bien si se produce en l la cantidad necesaria de mezclacombustible que el motor necesita para funcionar de acuerdo a su rgimen defuncionamiento, si esto sucede, el motor funcionar en forma armoniosa, sininterrupciones y los de gases de combustin tendrn una composicin (anlisis degases de escape) que nos asegure la total combustin de la mezcla.

Funcionamiento del carburador en arranque en fro del motor

Cuando el motor est fro y se intenta arrancar, el comportamiento de la gasolina esmuy diferente que cuando ya esta caliente, al encontrarse fra la gasolina sus fuerzasde cohesin son mayores, agregando a esto que no existe corriente de aire en elconducto de admisin en la posicin del surtidor y la gasolina se encuentra en reposoen la cuba.

Para esto se enriquece la mezcla, disminuyendo la entrada de aire por medio de unavlvula de mariposa, conocida como estarter o shock; la cual puede ser accionadamecnicamente o por sensores electrnicos.

Funcionamiento en Ralent

Se conoce el ralent como el funcionamiento del motor en marchas mnimas, es decircuando no se acelera. En este caso la mariposa del acelerador se encuentra casicerrada y por tal razn el conducto no estrangulado se encuentra bajo la accin de ladepresin y obtiene el combustible por medio de un surtidor especial, llamado "demarcha lenta" (en verde en la figura). Este desemboca delante de la mariposa deaceleracin y nicamente suministra gasolina cuando est cerrada; al abrirse, ladepresin sobre este surtidor disminuye hasta el punto en que no es suficiente paraaspirar.


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Funcionamiento normal

Cuando se mantiene el nivel de aceleracin constante, es decir el acelerador no variasu posicin, el carburador entra en punto de funcionamiento normal, es decir lagasolina pasa de la cuba al difusor por medio del surtidor principal, el cual la pulverizapara realizar una mezcla perfecta con el aire.

Funcionamiento en aceleracin

En el momento que se realice una aceleracin brusca, la cantidad de aire que entraral carburador aumentara directamente con la aceleracin pero el caudal decombustible no. Para este caso se utiliza un sistema de bombeo de aceleracin queenva un chorro suplementario de gasolina. Estas bombas pueden ser de embolo o de

membrana.En la figura se muestra uno de tipo membrana, la cual para su accionamiento estunida mecnicamente al sistema de aceleracin.El sistema de bomba de membrana se conoce tambin como de diafragma, en elmomento que la vlvula de aceleracin est cerrada la membrana se retira y crea unadepresin que absorbe gasolina. Cuando se acelera bruscamente, la membrana esoprimida por medio del sistema mecnico e impulsa la gasolina que tiene acumuladaauxiliarmente, para no tener una disminucin y evitar que el motor se vuelva lento enla respuesta de aceleracin.


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CLASES DE CARBURADORES

Carburador Zenith

Tambin llamado de surtidor compensador ya que posee una cuba compensadora queest abierta a la atmsfera conocida como pozo.El surtidor principal suministra una mezcla cada vez ms rica a medida que aumenta lavelocidad del motor, mientras que la cuba auxiliar o compensadora va disminuyendo lariqueza de la mezcla, para as poder llegar a una mezcla conjunta de cualidadesconstantes. El surtidor principal se calibra para regmenes elevados mientras que elauxiliar trabaja a bajas revoluciones.

Carburador Weber

Tambin conocido como de freno de aire o "de aire compensador". En este tipo decarburadores el surtidor est situado antes del pulverizador, tambin conocido como elcentrador de mezcla, y est reglado para regmenes bajos del motor; cuando el motoraumenta su nivel de revoluciones tendra la tendencia de enriquecer la mezcla peropor medio del emulsor se manejan corrientes transversales de aire que limitan el pasode la gasolina.Adems del la pulverizacin en el centrador de mezcla, anteriormente se ha realizadoeste proceso tambin gracias al chicler y el emulsor. Cuando la depresin en el difusorel nivel de gasolina desciende y quedan descubiertas las series sucesivas de orificios,por los cuales entra parte de la corriente de aire que ha aumentado en el difusor ycorta el chorro de gasolina, manteniendo as la mezcla precisa para el funcionamientodel motor.


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1. Difusor.2. Centrador.3. Surtidor principal.4. Surtidor de aire principal.5. Emulsor.6. Surtidor de marcha lenta.

7. Surtidor de la bomba de aceleracin.8. Vlvula de cierre.9. Aguja.10. Flotador.11. Tornillo de regulacin de mnimas.12. Vlvula de mariposa

Carburador SU

En marcha normal, la mariposa est totalmente abierta. La depresin aumenta y elpistn que est sometido en su parte superior a dicha depresin sube, aumentando asprogresivamente la seccin de paso de aire y gasolina.

DOSIFICACIN DE LA MEZCLA AIRE-COMBUSTIBLE

La dosificacin de la mezcla es la relacin que existe entre la cantidad en peso de aire,con respecto a la cantidad en peso de combustible. Segn esta relacin se lograobtener un buen consumo con un ptimo rendimiento del motor. El valor ptimo deesta relacin para un buen funcionamiento del motor con un consumo razonable decombustible se conoce como la relacin estequiomtrica y tiene un valor de 14,7; esdecir 14,7 Kg. de aire por cada kilogramo de gasolina.En la figura se encuentra la comparacin de la curva de potencia en CV con respectoa la curva de consumo en gr/CVh, dependiendo de la dosificacin que se regule en lacarburacin. Como se puede notar la mayor potencia se obtiene con un a entre 12 y13 y exactamente con un valor de 12,5 pero se nota que el consumo para este puntoes elevado, por otro lado el mejor consumo se encuentra para un a de 16 pero con unanotoria disminucin en la potencia.Estas proporciones estn influenciadas por diferentes variables como son la presinatmosfrica, la temperatura del ambiente y la calidad de proceso de fabricacin de lagasolina. Adems de esto segn las situaciones o aplicaciones del motor se presentannecesidades de mezclas ricas o pobres, teniendo en cuenta que una mezcla rica escuando se tiene ms gasolina que aire y una pobre el contrario, teniendo como base la

relacin estequiomtrica.Las mezclas ricas se utilizan en los siguientes casos:


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a) Al arrancar el motorb) Al acelerar yc) Al pedirle al motor mxima potencia.

Las mezclas pobres se utilizan:a) Cuando la velocidad del motor es lenta y estableb) Cuando se quiere disminuir el consumo yc) En momentos de desaceleracin.

CARBURADOR PARA COMBUSTIBLE GASEOSO

El carburador para gas es un dispositivo que prepara la mezcla aire y gas combustibleantes de su ingreso al motor y para cualquier rgimen de funcionamiento.Es un elemento muy importante ya que de su buen funcionamiento y regulacin,dependen las condiciones de cmo se va a realizar la combustin y por lo tanto delfuncionamiento y comportamiento del motor en sus distintos regmenes de marcha.

La funcin del carburador es la de mezclar el combustible gaseoso con el aire enproporciones adecuadas, para su combustin en el motor.Consta de varios componentes tales como: una membrana, un resorte, una vlvulapara el pasaje de aire, otra vlvula de mariposa, comnmente llamada mariposa delcarburador, una vlvula de medicin de gas, una vlvula de mezcla en ralent y unavlvula de caudal o potencia.El funcionamiento es el siguiente: cuando en el mltiple de admisin del motor segenera una depresin, esta acta sobre la cara superior de la membrana delcarburador que por la accin de la presin atmosfrica que acta sobre la cara inferior,levanta la membrana, sta a su vez es equilibrada por un resorte. La membrana allevantarse deja abierto el pasaje de aire y tambin abre la vlvula de medicin de gas,el gas tambin ingresa al carburador, donde se produce la mezcla con el aire en

adecuadas proporciones. La vlvula de mezcla en ralent regula el pasaje de airecuando la mariposa del carburador est cerrada y la vlvula de caudal o potenciareduce el pasaje de gas al mnimo, para obtener la regulacin de la calidad de lamezcla.Para saber si est funcionando bien, nuevamente ser necesario un anlisis de losgases de combustin ya que una buena combustin depende principalmente de lasproporciones de aire y combustible que ingresan al motor, dichas proporciones sonfunciones exclusivas del carburador.Para que funcione el carburador fundamentalmente hay que asegurarle el suministrode aire y gas combustible en las condiciones especificadas por el fabricante (presin,temperatura, humedad, componentes, etc.).Las fallas se pueden detectar observando el funcionamiento mismo del motor, quedebe ser suave y sin interrupciones, tambin con el resultado de un anlisis de losgases de combustin, que nos dir de la calidad o proporciones de combustible y aire,otro indicador de la calidad de la mezcla es la temperatura de los gases de escape.El problema ms usual es la rotura de la membrana del carburador, lo cual solucionoreemplazndola. Los dems elementos estticos, raramente se rompen y cuando ellosucede, se procede a su recambio.Debido a que en el carburador se producen mezclas explosivas, su manipulacindesde el aspecto de la seguridad, debe realizarse teniendo la precaucin de aislarlo dela fuente de suministro de gas.

PRINCIPIOS BSICOS DE LA COMBUSTIN


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La combustin es un proceso de oxidacin rpida en donde se libera energa por locual hay un aumento de luz y calor.Cuando se trata de combustibles comunes este proceso consiste en una reaccinqumica con el oxgeno de la atmsfera que provoca la formacin del dixido decarbono (CO2), monxido de carbono (CO), agua (H2O) y algunos productos comodixido de azufre (SO2) entre otros.La temperatura alcanzada en un proceso de combustin depende de la velocidad enque se libera la energa y de la cantidad de los productos de combustin. Uno de losprincipales elementos en la combustin es el aire el cual entra en una cantidad exactapara realizar una combustin completa y por lo tanto una reaccin estequiomtrica esdecir en la que todos los elementos se queman completamente.El aire es la fuente de oxgeno ms econmica; pero no se encuentra puro, suscontenidos son generalmente: nitrgeno (78%), oxgeno (21%) y otros componentes(1%).La cantidad justa de oxgeno que se necesita para quemar un combustible sedenomina oxgeno terico y la ecuacin general es:

Donde m y n son la cantidad de tomos de hidrgeno y oxigeno contenidos en uncombustible.

A nivel prctico se debe suministrar mayor cantidad de aire para lograr unacombustin completa.Existen otras ecuaciones para calcular el exceso de aire para que la combustin seacompleta, estas ecuaciones se en la tabla de la derecha.

CONSIDERACIONES EN CUANTO AL CARBURADOR

Se deben realizar controles con frecuencia para asegurar el suministro de airey combustible al carburador en cantidad y calidad necesarias y que todos losconductos, surtidores y orificios internos del mismo se mantengan con suscalibraciones originales o con la tolerancia dada por el fabricante.

Las fallas se pueden detectar observando el funcionamiento mismo del motor,que debe ser suave y sin interrupciones, tambin con el resultado de unanlisis de los gases de combustin, que nos dir de la calidad o proporcionesde combustible y aire, otro indicador de la calidad de la mezcla es la

temperatura de los gases de escape.

La reparacin de un carburador se limita al recambio de piezas que han sufridodesgaste con el uso por lo tanto sera muy til tener presente el calibre detodos los orificios y surtidores que se encuentran en el mismo.

Las consideraciones de seguridad son las mismas que para cualquier sistemaque tiene y manipula combustible en su interior, es decir purgar y eliminar todatraza de combustible antes de realizar reparaciones. Para el cuidado del medioambiente se requiere evitar derrames y disponer restos de combustible enrecipientes adecuados para su tratamiento posterior.


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EL INYECTOR

Los inyectores son vlvulas electromagnticas reguladas electrnicamente. Haciendouso de los inyectores, la unidad de control es capaz de inyectar una cantidad exactade combustible. Aadiendo esta cantidad de combustible al aire, se crea una mezclacon la proporcin aire/combustible requerida. Dependiendo del tipo de sistema degestin del motor, se utiliza un inyector por cilindro (sistemas multipunto) o bien uninyector para todos los cilindros (sistema monopunto).

Sistemas monopunto

Los sistemas monopunto de inyeccin de combustible utilizan un inyector central paraproducir la proporcin aire/combustible requerida. El inyector se monta sobre el cuerpode la vlvula de mariposa e inyecta e combustible por encima de la vlvula. Elcombustible es suministrado por una bomba de combustible y se mantiene a un nivel

constante mediante el regulador de presin de combustible montado sobre el cuerpode la vlvula de mariposa. La presin del combustible en sistemas mono-punto estnormalmente entre 0,6 y 1,2 bars.

Sistemas multipunto

Los sistemas de inyeccin multipunto utilizan un inyector para cada cilindro. Losinyectores estn montados en el colector de admisin. El carburante se inyecta en ladireccin de las vlvulas de admisin. El combustible es suministrado por una bombade combustible. La diferencia de presin entre la presin del aire en el colector deadmisin y la presin del combustible se mantiene constante mediante el regulador depresin de combustible. Por lo tanto el regulador de presin del combustible aumentala presin del combustible tal como aumenta la presin en el colector de admisin. Lapresin del combustible en sistemas multipunto est normalmente entre 2 y 3 bars. Elregulador de presin del combustible est montado sobre el conducto del combustible.

Inyeccin secuencial de combustible

La inyeccin secuencial de combustible es el mtodo usado por los sistemasmultipunto para controlar la proporcin aire/combustible y la distribucin de lainyeccin por cilindro. Cada inyector de un sistema de inyeccin secuencial estcontrolado individualmente por la unidad de control.

Inyectores de alimentacin superior o inferior

La admisin de carburante del inyector puede estar en la parte superior o en la inferior.Los inyectores de alimentacin inferior suelen ser utilizados en sistemas de inyeccin


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mono-punto mientras que los inyectores de alimentacin superior suelen ser msusados en sistemas multipunto.

Especificaciones para inyectores

Resistencia

Impedancia alta: 15 ohmsImpedancia baja: 0,5 - 2,5 ohm.FlujoVoltaje de alimentacin: 1- 12 Volts.Intensidad: 0,75 amps.

Control elctrico

El comportamiento elctrico de un inyector viene determinado por la bobina interna.Cuando la corriente fluye a travs de la bobina, la aguja del inyector se levantapresionando el muelle, lo cual provoca la inyeccin del combustible. Se usan dos tiposde bobinas para inyectores. La resistencia de una bobina corriente para inyector esaproximadamente de 15 ohms. Otros sitemas de inyectores utilizan bobinas de bajaresistencia (aproximadamente 1-2,5 ohms).

Los inyectores de baja impedancia pueden activarse de dos formas distintas:

Utilizando una resistencia extra externa para limitar la corriente. Utilizando un circuito limitador de la corriente en el interior de la unidad de

control.


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La imagen de osciloscopio A muestra la seal del voltaje medida en un inyector de altaimpedancia un inyector de baja impedancia con resistencia externa.

Las imgenes de osciloscopio B y C muestran dos circuitos limitadores de corriente

distintos utilizados en inyectores de baja impedancia.

Un inyector tiene un conector elctrico con dos terminales. Uno de estos terminales seconecta a la tensin de la batera. Este voltaje de alimentacin suele conectarse alinyector a travs de un rel. El otro terminal se conecta directamente a la unidad decontrol. La corriente a travs del inyector se conecta durante el perodo en que launidad de control conecta este terminal a la masa. El voltaje en este terminal duranteeste periodo es de 0 Volts. Durante el perodo en que el inyector no est conectado, elvoltaje en el terminal es de 12 Volts.

Diagnstico elctrico (esttico):

Para realizar esta medida el rel que conecta la potencia al inyector(es) debe estarcerrado. Si es necesario, cortocircuite el interruptor del rel. Realize el test sobre cadainyector por separado. Desconectar los inyectores conectados en paralelo.

Medidas:

Medir el voltaje en la unidad de control. Utilizar el terminal que conecta la corriente enel inyector.


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Resultados:

Diagnstico elctrico (dinmico):

Conectar todos los inyectores. Poner en marcha el motor y medir, utilizando un

osciloscopio, el voltaje en el terminal de la unidad de control que conecta la corrienteen el inyector.

Resultados

0V Realizar los tests estticos12 V La unidad de control no conecta el inyector(es).

Diagnstico mecnico:

Comprobar la presin del sistema de combustible.Comprobar las fugas y la contaminacin de los inyectores.

Inyectores de alimentacin inferiorComprobar el sellado entre el inyector y el cuerpo de la vlvula de mariposa.

Sistemas multipuntoDesconectar el tubo entre el regulador de presin del combustible y el colector deadmisin. No debe escapar nada de combustible fuera del regulador de presin.

INYECCION DIESEL

Un motor de inyeccin Diesel es un motor de combustin interna que funciona bajo elprincipio de compresin de aire dentro del cilindro (aumento presin y temperatura),cuando el pistn se aproxima al P.M.S. se aplica la inyeccin de combustible liquido;se genera un encendido espontneo de la mezcla.Esta combustin puede ser normal o anormal

a) Combustin normal:El encendido se presenta en el momento preciso para lo cual el sistema fuediseado

b) Combustin anormal:Se presenta como problema de la inyeccin y puede suceder por contacto de la

superficie (cuando el chorro no pulveriza) o autoencendido (hay combustin antesdel tiempo previsto).


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Los motores Diesel pueden obtenerse en tamaos que varan desde 3 Hp hasta40.000 Hp en modelos que van desde un cilindro hasta 24 cilindros y pueden sermviles o estacionarios. Los mas usados en el sector automotor tienen cuatro, seis,ocho y hasta doce cilindros con potencias que van hasta los 500 Hp para automvilesy camiones y a nivel industrial y agrcola existen motores que desarrollan potenciashasta 1.000 Hp. Los regmenes de revoluciones de estos motores son bajos, encomparacin con otros motores de combustin interna; pero la relacin de compresinde este tipo de motores es alta y puede estar en rangos hasta de 22 : 1.Los motores Diesel tienen mayor rendimiento trmico que otras tecnologas y puedenser de dos o de cuatro tiempos.

Ofrecen algunas ventajas entre las que se destacan:

Alta confiabilidad de operacin Costo ms bajo de combustible. Mayor fuerza por kilogramo del motor. Bajo consumo de combustible por hora de caballaje. Menor peligro de fuego. Alta torsin mantenida. El combustible lubrica los inyectores.

Entre las desventajas se encuentran:

El costo es ms elevado El funcionamiento es ruidoso. Mayor cantidad de humos en el escape.

Los motores Diesel permiten usar tres tipos de aceites combustibles:

1. Aceites crudos (productos brutos del petrleo).2. Aceites destilados de refinera (gas-oil y fuel-oil).3. Las naftas.

El objeto del sistema de inyeccin consiste en introducir el combustible pulverizado enla cmara de combustin en un momento oportuno, as lograr una mezcla y elencendido espontneo de la misma a una temperatura alcanzada por el aire (ms de500 C) mediante relaciones de compresin muy elevadas (desde 16:1 hasta 22:1).

Tiene una bomba de inyeccin en lnea con seis elementos (localizados en lnea) debombeo y cada elemento enva combustible a un inyector. La bomba de suministrosucciona combustible del tanque y lo enva a travs de los filtros a la bomba de


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inyeccin dosificando este y envindolo a alta presin a cada inyector. Los conductosde retorno de los inyectores devuelven al tanque el exceso de combustible y tambinsirven para mantener el sistema libre de aire.La bomba de inyeccin se impulsa desde el motor y est sincronizada para entregar elcombustible a cada inyector en el momento preciso. Algunas bombas de inyeccinconstan de un sincronizador automtico que regula el tiempo de inyeccin de acuerdoa la velocidad del motor.Para este tipo de motores la combustin se hace de acuerdo a dos mtodos deinyeccin: directa e indirecta.

COMPONENTES DEL SISTEMA DE INYECCIN DE DIESEL

El sistema de inyeccin Diesel bsico lo conforman los siguientes elementos:

Tanque del Combustible.- El tanque de combustible est sujeto al larguero del bastidorcon soportes y se elabora en lmina de acero y aluminio de color negro, su funcin es

almacenar el combustible.

Sistema de Combustible Diesel.- La funcin es rociar con combustible limpio lascmaras de combustin, con la cantidad y atomizacin correcta en el momento dadosegn el diseo.

Bomba Elevadora de Combustible.- Se conoce como bomba elevadora o dealimentacin y enva el combustible desde el tanque hasta la bomba de inyeccin.

Filtros.- El filtrado del combustible es indispensable, se hace para obtener uncombustible limpio, libre de cuerpos extraos o de agua y para proteger los elementosdel sistema.

Bombas de Inyeccin Diesel.- Las bombas de inyeccin son utilizadas para suministrarun caudal suficiente de combustible que va al inyector y tienen como caractersticafundamental de diseo que deben ser robustas para soportar la presin del sistema deinyeccin.Reguladores o Gobernadores.- El regulador o gobernador sirve para mantenerautomticamente la velocidad de giro del motor Diesel de manera independiente delesfuerzo desarrollado por el motor con carga o en vaco (ralent).

Inyector.- El inyector es la parte terminal del sistema de inyeccin de un motor Diesel,este recibe el combustible a presin a travs de un tubo proveniente de la bomba deinyeccin, lo pulveriza y homogeniza en el conducto de aspiracin y lo enva a lacmara de combustin o en algunos motores Diesel a una antecmara para producir lacombustin.

Cmaras de Combustin.- La cmara de combustin es el lugar en el que sedesarrolla la combustin y donde se aprovecha la energa qumica y trmica delcombustible para producir el movimiento.

Inyeccin Directa

Aplicada en motores de bajas revoluciones (menos de 4500 rpm), la combustin se

realiza en la cabeza del pistn el cual posee una funda o proteccin contra las altastemperaturas; el pistn es hecho en aleaciones ligeras (aluminio, otras) paraamortiguar un poco los golpes generados sobre las bielas o el cigeal.


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Los motores de inyeccin directa tienen por lo general un consumo menor decombustible, su funcionamiento es mas brusco y en la mayoria de los casos estosmotores son ms contaminantes debido a que no todo el combustible inyectado esquemado de manera eficiente

Inyeccin Indirecta

Son motores de rgimen de velocidad mayor a los de inyeccin directa, poseen unapre-cmara de combustin en donde se homogeniza el aire con el combustible antesde su ignicin; algunos de los motores de pre-cmara poseen bujas deincandescencia (muy tiles para el arranque en fro del motor). La forma de las pre-cmaras varan segn el diseo buscando una mejor combustin del combustible y asmayor rendimiento del motor.

SISTEMAS DE INYECCION DIESEL

Para llevar acabo la inyeccin diesel existen varios tipos de sistemas algunos de loscuales se explican a continuacin con los diagramas.

Sistema bomba en lnea

Se emplea una bomba de unidades mltiples con un elemento de bombeo para cadainyector. El combustible a alta presin que viene de la bomba lineal hace que la agujadel inyector se levante y se realice la inyeccin.

Sistema bomba tipo distribuidor

Se emplea una bomba tipo distribuidor a cada inyector. El combustible a alta presinque viene de la bomba de tipo distribuidor hace que la aguja del inyector se levante yse realice la inyeccin.

Sistema Cummins PT

Es el sistema utilizado en los motores Cummins. Las iniciales PT son la abreviatura depresin - tiempo, se ha dado este nombre al sistema por que la cantidad decombustible que se inyecta en la cmaras de combustin est en relacin directa conla presin y con el periodo de tiempo durante el cual el combustible entra al inyector.Mediante una leva con su respectivo seguidor se acciona el inyector que porta unmbolo con un impulsador para inducir el combustible en la cmara de combustin.

Sistema de inyector unitario

Este sistema es empleado en los motores Detroit Diesel, en el cual se combinan lasfunciones del elemento de la bomba de inyeccin dentro del mismo. El inyector seacciona desde el rbol de levas por medio de una varilla de empuje y un balancn.


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INYECCION A GASOLINA

La necesidad de obtener una mezcla perfecta para cada uno de los momentos delmotor, llev al desarrollo de un sistema que segn el rgimen del mismo entrega lacantidad necesaria de combustible.

El principio bsico del funcionamiento de un sistema de inyeccin electrnica consisteen la lectura o censo de alguna variable referente al aire de entrada en el motor y conrespecto a este valor se determina la cantidad de combustible necesaria para el buenfuncionamiento. El otro parmetro del cual depende la inyeccin de combustible es lacantidad de aceleracin que se le imprima al motor.El circuito se puede dividir en dos partes, aquella que se encarga de llevar la gasolinadesde el tanque hasta los inyectores y el que lleva el aire hasta el mltiple deadmisin. Diferentes tipos de censores ubicados en la entrada del aire, en el volantedel motor, en el bloque de cilindros, la salida de los gases de escape y en la mariposadel acelerador; se encargan de enviar seales elctricas a un centro de control el cual

segn la programacin previamente determinada, enva tambin una seal elctrica alos inyectores la cual determina la cantidad de combustible inyectado, con base en lapresin y el tiempo de apertura de los inyectores.

INYECCION ELECTRONICA

1 Depsito de combustible. 9 TPS.

2 Bomba elctrica de combustible. 10 Regulador de aire en ralent.

3 Filtro de combustible. 11 Sensor de condiciones del aire.

4 Regulador de presin 12 Filtro de aire.

5 Flauta de inyectores. 13 Sonda Lamda.

6 Inyector de arranque en fro. 14 Censor de temperatura del motor.

7 Inyector electromagntico. 15 Captador magntico.

8 Mltiple de admisin. 16 Acelerador.


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Las seales que recibe la unidad central, vienen del TPS, denominado as debido aque estas son las siglas en ingles de Throttle Position Sensor, que simplemente es unsensor regulador de posicin del acelerador.

stos pueden ser del tipo (MAP) sensor de presin absoluta en el mltiple de admisino el MAF sensor de caudal de aire en el mismo conducto.Adems de estos sensores se encuentran tambin aquellos que identifican latemperatura del motor, la cantidad de emisiones y temperatura de los gases de escapemedidos por la sonda lamda y la posicin de cada uno de los pistones en su recorridodel ciclo la cual es leda por el captador magntico sobre el volante del motor.Todas estas seales son analizadas y en respuesta se enva una seal al inyector, elcual permite el paso de la gasolina, pulverizndola en su tobera, la apertura delinyector es debida a la excitacin electromagntica que recibe la bobina interna queposee.


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TIPOS DE INYECCION A GASOLINA

La inyeccin electrnica se puede clasificar debido a diferentes tipos decaractersticas.

1. Segn la ubicacin del inyector

Inyeccin Directa

El inyector esta directamente ubicado en la cmara de combustin. Es poco utilizadodebido a los efectos de la disolucin del aceite, producidos por el impacto de lagasolina pulverizada en las paredes del cilindro.

Inyeccin Indirecta

El inyector se encuentra ubicado en el conducto de admisin, actualmente este es elsistema que utilizan todos los motores con alimentacin por medio de inyeccinelectrnica de gasolina.

2. Segn la cantidad de inyectores

El sistema puede ser alimentado con un solo inyector para todos los cilindros, el cualse conoce como Inyeccin monopunto, en este caso un solo inyector ocupa el lugardel carburador justo antes de la mariposa de admisin; como se indica en al figura. Opuede ser alimentado con un inyector por cada cilindro del motor, el cual se conocecomo inyeccin multipunto.


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3. Segn la manera de determinar la seal base

Inyeccin por caudal de aire

En este caso se presenta un elemento que sensa el caudal de aire que est entrandoen el sistema, conocido como MAF Sensor (Mass Air Flow Sensor), el cual seencuentra ubicado justo despus del filtro de aire. En este caso dicha seal es la basepara el tiempo de apertura de los inyectores.

Inyeccin por presin de aire

Funciona de una forma muy parecida a la anterior pero en este caso la seal que secensa es la presin de aire existente en el sistema de alimentacin, el elemento querealiza dicha labor el es MAP Sensor (Manifold Absolute Pressure). Existen sistemasdonde se combinan los dos tipos de sensores.

Inyeccin por balanza hidrulica

En este caso los inyectores son mecnicos, la apertura de la aguja se produce por lapresin del combustible, regulada por un medidor de caudal de aire en forma debalanza.


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Sistemas de inyeccin indirecta de gasolina


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MOTOR DE CONTROL DE VELOCIDAD DE RALENT

El motor de control del ralent permite a la unidad de control poder controlar lavelocidad de ralent. El motor abre cierra la vlvula de mariposa estirando comprimiendo un muelle.El motor de control del ralent es en un motor DC normal. El motor de control delralent suele alimentarse mediante un conmutador de ralent interno. Este conmutadortiene dos terminales y se cierra mientras la vlvula de mariposa est cerrada. Algunosmotores de control del ralent se alimentan con un sensor de efecto Hall interno. Estesensor requiere un voltaje de alimentacin de 5 12 Volts. El voltaje de salida delsensor de efecto Hall es una onda cuadrada mientras el motor de control estactivado. Esta seal permite determinar a la unidad de control la posicin del muelle.

Especificaciones

Resistencia del motor: 3 - 200 ohmsVoltaje de alimentacin del motor: 12 VoltsVoltaje de alimentacin del sensor de efecto Hall: 5 12 Volts.

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Sistema de alimentación de combustible