sábado, 17 de abril de 2010

viernes, 16 de abril de 2010

Sistema de inyeccion

FLORES RAMIREZ HECTOR MIGUEL

MORAN ENHORABUENA JUAN MANUEL

BARRETO GARCIA VICTOR
6º "I"

INTRODUCCION

Rudolf Diesel desarrolló la idea del motor diesel y obtuvo la patente alemana en 1892. Su logro era crear un motor con alta eficiencia. Los motores a gasolina fueron inventados en 1876 y, específicamente en esa época, no eran muy eficientes.

Las diferencias principales entre el motor a gasolina y el Diesel son :
* Un motor a gasolina aspira una mezcla de gas y aire, los comprime y enciende la mezcla con una chispa.
* Un motor diesel sólo aspira aire, lo comprime y entonces le inyecta combustible al aire comprimido. EL calor del aire comprimido enciende el combustible espontáneamente.

Un motor diesel utiliza mucha más compresión que un motor a gasolina.

Otra diferencia que podemos observar es:
* Los motores diesel utilizan inyección de combustible directa, en la cual el combustible diesel es inyectado directamente al cilindro.
* Los motores a gasolina generalmente utilizan carburación en la que el aire y el combustible son mezclados un tiempo antes de que entre al cilindro, o inyección de combustible de puerto en la que el combustible es inyectado a la válvula de aspiración (fuera del cilindro).



Al final de la carrera de compresión el aire que ha entrado al cilindro durante la carrera de admisión previa, ha sido confinado a un pequeño volumen llamado cámara de combustión y sometido a una fuerte compresión, esto provoca que se caliente demasiado. Si en ese momento se inyecta al interior del cilindro la cantidad adecuada de combustible Diesel pulverizado, este se inflamará y producirá el debido incremento de presión que actúa sobre el pistón para producir la carrera de fuerza del motor. El mecanismo que se ocupa de dosificar, pulverizar e introducir al cilindro en el instante y por el tiempo adecuados el combustible al cilindro se llama sistema de inyección.
El proceso de inyectar combustible en el motor Diesel puede resumirse en pocas palabras como se ha hecho, y aparentemente parece ser simple, pero en realidad está rodeado de un gran número de particularidades que hacen de él, una de las mayores conquistas tecnológicas realizadas por el hombre en la mecánica de precisión del siglo XX.




Caracteristicas y condiciones para llevar a cabo la inyeccion

TAREAS

Mecanismo de avance

El combustible que entra al cilindro lo hace de forma líquida, para que este combustible se inflame luego que se pone en contacto con el aire caliente capaz de inflamarlo, tiene que calentarse, evaporarse y mezclarse con el aire para que se produzca el encendido.
Este proceso aunque breve, toma cierto tiempo, por lo que el comienzo de la inyección debe hacerse un determinado tiempo antes de que el pistón haya alcanzado el punto muerto superior, a fin de que el combustible se evapore, mezcle e inflame antes de que el pistón llegue al punto adecuado después del punto muerto superior, y aproveche al máximo el incremento de presión producto de la combustión para producir trabajo útil.

Nuestro sistema de inyección debe cumplir una primera condición:

Condición 1: El sistema debe regular el comienzo de la inyección de acuerdo a la velocidad de rotación del motor.

Pulverizado de combustible

Para que el proceso de evaporación, mezclado e inflamación del combustible sea lo mas eficiente, estable y corto posible, este debe ser
inyectado en la cámara de combustión como uno o mas aerosoles con partículas sumamente finas, a alta velocidad y bien dirigidas para que
lleguen a todas partes de la cámara de combustión, con independencia de la velocidad de giro del motor. De esta forma se produce un mejor
mezclado y un contacto íntimo con todo el aire caliente para aprovechar su calor en la evaporación y preparación de la mezcla del aire y el
combustible tanto antes del comienzo de la inflamación, como después, durante el proceso de quemado en todo el rango de trabajo.

Dosificación de combustible

Los motores Diesel al igual que cualquier otro motor funcionan en el automóvil en un rango amplio de entrega de potencia y velocidad de
rotación, esta potencia se obtiene a expensas del combustible por lo que a mas potencia mas combustible. Esta potencia entregada por el
motor se hace a voluntad del conductor oprimiendo mas o menos el pedal de acelerador de acuerdo a la necesidad del camino.
En el motor Diesel convencional, el conducto de entrada de aire al motor es siempre el mismo, sin nada que interfiera el libre paso del aire a no ser las propias pérdidas por rozamiento del conducto, de esta manera el cilindro del motor se llena siempre completamente de aire por lo que la entrega de potencia dependerá solo de la cantidad de combustible que se inyecte.
Durante el funcionamiento a las revoluciones de ralentí, solo hay que producir potencia para vencer las pérdidas internas del motor y las de los agregados acoplados (ventilador, generador etc.) durante este estado de trabajo la cantidad de combustible que se inyecta es un volumen muy pequeño, mientras que durante el trabajo a potencia máxima el volumen inyectado es muchas veces superior.

De esta necesidad surge la tercera condición a cumplir:

Condición 3: El sistema debe permitir cambiar continua y gradualmente la cantidad de combustible que se inyecta al cilindro.

El proceso de la inyección del volumen de combustible al cilindro comienza como ya hemos visto, algunos grados antes del punto muerto superior, como este proceso dura determinado tiempo y el cigüeñal está en constante giro, terminará algunos grados pasado el punto muerto superior y antes de acercarse al punto muerto inferior. La dinámica del mecanismo biela -cigüeñal determina la forma en que debe crecer la presión dentro del cilindro para que el trabajo del motor tenga la máxima eficiencia, al mismo tiempo que las piezas no estén sometidas a cargas excesivas.

Para adaptarse a los requerimientos óptimos del mecanismo biela-cigüeñal, la cantidad de combustible inyectado por unidad de tiempo durante
el proceso de inyección debe cumplir ciertos requisitos. El comportamiento de la entrega de combustible al cilindro por unidad de tiempo se le llama característica de inyección.

Condición 4: El ritmo de inyección de combustible al cilindro debe corresponder a cierto patrón óptimo.

Velocidad máxima

El motor Diesel, el conducto de admisión se construye para que sus pérdidas por rozamiento sean lo menor posible y así lograr siempre un
llenado máximo del cilindro, de esta forma la velocidad máxima de giro del motor no se auto limita como en el caso del motor de gasolina.
Como la velocidad de giro del motor Diesel no puede crecer indefinidamente debido a que dentro del motor se producen fuerzas crecientes con la velocidad, que ponen en peligro la integridad del motor, resulta imprescindible limitar la máxima velocidad de giro a un valor seguro.
Esta regulación de la velocidad se consigue cortando la entrega de combustible.

Condición 5: El sistema de inyección debe regular la velocidad de giro máxima del motor.

Velocidad mínima

A menos que se desee lo contrario, cuando se suelta el acelerador de un motor Diesel este debe mantenerse funcionando a baja velocidad
constante de rotación (ralentí). Como la carga del motor a la velocidad de ralentí puede variar considerablemente en diferentes momentos de uso, por ejemplo; puede que esté o no esté accionando un compresor de aire acondicionado, o de refrigeración, o de los frenos de vehículo,o un sistema de accionamiento hidráulico etc. no basta con establecer una cantidad fija de combustible inyectado para que se mantenga girando a velocidad estable en ralentí. Si se hiciera así el motor se aceleraría cuando baja la carga o se detendría cuando sube, por esta razón el sistema debe cumplir otra condición:

Condición 6: El sistema debe mantener fija la velocidad de rotación en ralentí con independencia de la carga del motor.

Esquema de la inyeccion

Durante el desarrollo del motor Diesel, los fabricantes han elaborado diferentes sistemas mecánicos que cumplen con los requisitos de trabajo
descritos anteriormente, uno de los mas utilizados y del que nos ocuparemos aquí es el sistema Cummins.
En la figura de abajo se representa de manera esquemática un sistema Cummins de inyección.
En él, una bomba capaz de dosificar y elevar la presión a los valores necesarios para la inyección y en el momento preciso del combustible,
gira arrastrada por el motor a través de un acoplamiento, esta bomba es la bomba de inyección. Unos conductos de alta presión llevan el
combustible hasta los inyectores, que son los encargados de producir el aerosol dentro del cilindro.

Una pequeña bomba adosada a la bomba de inyección y accionada por esta, trasiega el combustible desde el depósito y la alimenta haciéndolo pasar por un juego de filtros. La capacidad de bombeo de esta bomba de trasiego es muy superior a las necesidades del motor, lo que sirve para incluir un regulador de presión que adecua y estabiliza la presión de alimentación a la bomba de inyección, desviando por el retorno el combustible en exceso. Este combustible en exceso sirve además para refrigerar la bomba de inyección.
Un mecanismo especial encargado de regular el avance a la inyección se interpone entre el acoplamiento al motor y la bomba de inyección. Al
final de la bomba y acoplado a ella, se encuentra el regulador de velocidad, este regulador incluye una palanca de accionamiento que se
acopla al mecanismo del pedal del acelerador, desde donde el conductor puede aumentar y disminuir la potencia o velocidad de giro del motor.

Componentes del sistema diesel

El sistema de inyección Diesel básico lo conforman los siguientes elementos:
*TANQUE DE COMBUSTIBLE
El tanque de combustible está sujeto al larguero del bastidor con soportes y se elabora en lámina de acero y aluminio de color negro, su función es almacenar el combustible.


SISTEMA DE COMBUSTIBLE DIESEL
La función es rociar con combustible limpio las cámaras de combustión, con la cantidad y atomización correcta en el momento dado según el diseño.

FILTROS
El filtrado del combustible es indispensable, se hace para obtener un combustible limpio, libre de cuerpos extraños o de agua y para proteger los elementos del sistema.


BOMBAS DE INYECCIÓN DIESEL
Las bombas de inyección son utilizadas para suministrar un caudal suficiente de combustible que va al inyector y tienen como característica fundamental de diseño que deben ser robustas para soportar la presión del sistema de inyección.

REGULADORES O GOBERNADORES
El regulador o gobernador sirve para mantener automáticamente la velocidad de giro del motor Diesel de manera independiente del esfuerzo desarrollado por el motor con carga o en vacío (ralentí).


LOS INYECTORES
El inyector es la parte terminal del sistema de inyección de un motor Diesel, son denominados también toberas y están constituidos por un racor dotado de un conducto muy delgado en el centro el cual recibe el combustible a presión a través de un tubo proveniente de la bomba de inyección, lo pulveriza y homogeniza en el conducto de aspiración y lo envía a la cámara de combustión o en algunos motores Diesel a una antecámara para producir la combustión.
Un inyector funciona con el combustible a presión dentro de ellos o por impulsión del combustible mecánica desde el árbol de levas del motor.
Los inyectores CAV y Bosch funcionan mediante presión mientras que los inyectores unitarios y PT son de accionamiento mecánico.
El inyector es montado en la culata de cilindros por medio de una brida la cual es fijada con dos tornillos en sus agujeros; otros inyectores se instalan roscados en la culata. El extremo inferior o tobera del inyector sobresale en la cámara de combustión y en el momento preciso inyecta combustible atomizado en ella. El inyector funciona 150 veces por minuto aproximadamente en marcha mínima (ralentí) y puede trbajar hasta 1500 veces por minuto a velocidad máxima.
Las partesfundamentales que componen el inyector son:
• Portatobera.
• Tobera.
• Tuerca de tobera.
• Tuerca de tapa.
• Vástago.
• Resorte.
• Tuerca de ajuste del resorte.
• Entrada de combustible
• conexión para retorno.


CÁMARAS DE COMBUSTIÓN
La cámara de combustión es el lugar en el que se desarrolla la combustión y donde se aprovecha la energía química y térmica del combustible para producir el movimiento.

BOMBA ELEVADORA DE COMBUSTIBLE
Se conoce como bomba elevadora, de alimentación, de suministro, o de transferencia y su función es la de transferir el combustible a través de los filtros hasta llegar a la bomba de inyección.
Consiste en un diafragma flexible conectado con una varilla de tracción que a su vez está sujeta a una palanca o balancín. La leva hace girar el balancín en torno a un pasador, el diafragma se flexiona hacia arriba o abajo, haciendo cambiar el volumen de la cámara sobre el diafragma creando una diferencia de presión, abriendo o cerrando las válvulas de entrada y salida a su posición.

Bomba de inyeccion lineal

BOMBAS DE INYECCIÓN DIESEL
En los motores Diesel existen dos tipos de bombas de inyección de combustible, éstas son las lineales y las rotativas; las lineales se utilizan frecuentemente en motores de alta relación de compresión y las rotativas en motores con relaciones medianas de compresión. Ambas bombas ofrecen caudal pero deben ser robustas para soportar la presión del sistema de inyección. Pero vamos a enfocarnos en la bomba de inyeccion lineal.

BOMBAS DE INYECCIÓN LINEAL
• BOMBA DE INYECCIÓN LINEAL:
Esta bomba está formada por tantos elementos de bombas como cilindros tiene el motor. El combustible pasa aun colector al que asoman las lumbreras de cada uno de los elementos de la bomba. Cada elemento está constituido por un cuerpo de bomba y su correspondiente émbolo, movido por una leva (tantas como cilindros), montada sobre un árbol de levas que recibe el movimiento del cigüeñal mediante engranajes de la distribución o correas dentadas
Se denomina principalmente bomba de inyección lineal debido a que los impulsadores se encuentran en línea y se caracteriza porque el número de impulsores debe ser igual al número de cilindros, las levas están desfasadas según la distribución de la inyección de combustible para cada cilindro.
La presión en este tipo de bomba está dada por la válvula anti-retorno y por la fuerza del muelle ubicado en el inyector. La inyección se debe dar a cabo al superar la presión ya mencionada y pulverizar el combustible mezclándolo correctamente con el aire y así obtener una mejor combustión.
Funcionamiento de la bomba lineal
Al girar el árbol de levas mueve los impulsadores y los émbolos ubicados en los cilindros de la bomba; mientras se oprime el acelerador se mueve la cremallera y esta a su vez hace girar el helicoidal (ver más adelante) el cual suministra más cantidad de combustible a los cilindros de la bomba y por medio de los émbolos el combustible es enviado hacia cada inyector en la cámara de combustión del motor. Cada elemento (impulsador y émbolo) es accionado por el eje de levas de la bomba con su correspondiente leva; en algunas ocasiones cuando la bomba de suministro o elevadora va acoplada a la carcasa de la bomba de inyección se utiliza una leva extra acoplada directamente en el eje de levas. El funcionamiento es similar al conjunto de camisa, pistón de un motor corriente. El árbol de levas va conectado a un acople que permite sincronizar la bomba con respecto al funcionamiento del motor.




Los pistones de la bomba de inyección tienen el la parte superior una ranura vertical y seguidamente un corte sesgado (inclinado) o bisel, colocados de forma que regulan la cantidad de gasoil que impulsa la bomba de inyección.
El pistón se mantiene en su parte inferior por la acción de un resorte, llenándose el cuerpo de bomba de gasoil. Al ser impulsado el pistón por la leva, comprime el gasoil y venciendo la resistencia de la válvula, lo envía al inyector. De la posición que tenga el pistón dentro del cuerpo de bomba, depende la cantidad de gasoil que se envía al cilindro, que será mayor o menor según la rampa sesgada se presente antes o después frente a la lumbrera de admisión.

DESCRIPCION PARTES PRINCIPALES DE LA BOMBA DE INYECCIÓN LINEAL
Válvula de aspiración
La válvula de aspiración o de descarga permite la entrada del combustible hacia los inyectores.
Cuerpo de la bomba
El cuerpo de la bomba es donde se acoplan todos los elementos y se integran al funcionamiento de la misma, en algunas ocasiones también acopla la bomba elevadora.
Árbol de levas
El árbol de levas va soportado sobre rodamientos, es de acero forjado, templado y posee alta resistencia al desgaste, debe ir fijo con un pasador a un engrane a su vez conectado con el cigüeñal.
Entrada del combustible
La entrada del combustible se da por un componente llamado el émbolo de la bomba el cual introduce la cantidad suficiente de combustible al inyector.

El émbolo
Este movimiento de giro en el émbolo se realiza por medio de la cremallera que engrana con los sectores dentados de cada uno de los elementos de bomba, de forma que cualquier desplazamiento en la misma hace que todos los émbolos giren simultáneamente para que la entrega y el caudal de combustible sean idénticos en cada uno de los cilindros del motor. El control de la varilla de regulación se efectúa a través del pedal acelerador, el cual, con su desplazamiento, determina la mayor o menor cantidad de combustible a inyectar para obtener la potencia deseada.
Antiguamente para parar el motor se empleaba un tirador que actuaba sobre la cremallera. Actualmente, se consigue automáticamente mediante una válvula cónica accionada por un relé que lleva la bomba conectado a la llave de contacto, cortando el paso del gasoil a los inyectores.





Varilla de control
La varilla de control hace girar todos los émbolos para variar la cantidad de combustible inyectado. Las horquillas de control son montadas en la varilla y se acoplan con las palancas en el extremo inferior de los émbolos.

Válvula de entrega
Se encuentra en la parte superior de la bomba, arriba del elemento de bombeo, posee una sección paralela que actúa como un pistón pequeño. Actúa como válvula de retención. Retiene el combustible en el tubo y en el inyector a baja presión. Pero produce una caída brusca de presión en el inyector al final del periodo de inyección (al final de la carrera efectiva del émbolo). Se cierra con rapidez por acción de su resorte y por la alta presión.

A qui se ve la sección de una bomba de inyección, mostrando la forma en que se accionan la horquilla y palanca de control para girar los émbolos de bombeo y controlar la entrega del combustible a los inyectores.

Acoplamiento para avance automático
En las bombas de inyección en línea es posible instalar un acoplamiento para avance automático en el extremo delantero del árbol de levas de la misma, en lugar del acoplamiento normal para impulsión. Este sirve además para avanzar la inyección cuando aumenta la velocidad de rotación del árbol de levas.
Se trata de un acople dividido con sus partes delantera y trasera conectadas por un mecanismo de avance centrífugo.
En éste mecanismo hay contrapesos que se mueven hacia afuera o hacia adentro por la fuerza centrífuga cuando se hace el eje y con ello se gira la parte trasera del acople en relación con la parte delantera del mismo avanzando así la sincronización de la bomba de inyección.

jueves, 15 de abril de 2010

Desarmado de la bomba

PROCESO
Ahora que ya sabemos las partes de la bomba de inyeccion lineal diesel podremos desarmarla.

Válvula de aspiración, cuerpo de la bomba, árbol de levas, entrada de combustible, bomba de alimentación (opcional), regulador o gobernador, salida de combustible, varilla de control.

Mantenimiento del inyector

Un inyector defectuoso puede dañar el electrodo de la bujía de incandescencia; por lo tanto si ha habido problemas con los inyectores en motores de inyección indirecta deberá comprobarse el estado de dichas bujías.

El estado de los inyectores tiene una importancia critica para el buen funcionamiento del motor y por ello es necesario comprobarlos periódicamente. Los síntomas de suciedad o desgaste de los inyectores son la emisión de humo negro en el escape, fuerte golpeteo del motor, pérdida de potencia, sobrecalentamiento, fallos de encendido y mayor consumo de combustible.

El gasoil es perjudicial para la piel y los ojos. La exposición prolongada de la piel a dicho combustible puede provocar dermatitis. Por ello cuando se manipule algún componente del sistema de combustible es aconsejable utilizar guantes protectores o al menos protegerse las manos con una crema adecuada.

Prncipio de mantenimiento

El combustible suministrado por la bomba de inyección llega a la parte superior del inyector y desciende por el canal practicado en la tobera o cuerpo del inyector hasta llegar a una pequeña cámara tórica situada en la base, que cierra la aguja del inyector posicionado sobre un asiento cónico con la ayuda de un resorte, situado en la parte superior de la aguja, que mantiene el conjunto cerrado.
El combustible, sometido a una presión muy similar a la del tarado del muelle, levanta la aguja y es inyectado en el interior de la cámara de combustión.
Cuando la presión del combustible desciende, por haberse producido el final de la inyección en la bomba, el resorte devuelve a su posición a la aguja sobre el asiento del inyector y cesa la inyección.


CONCLUCION
La aportación fundamental de este trabajo es rescatar los temas vistos a lo largo del semestre en la materia o mas especificamente del modulo "inyeccion diesel".

Este blog habla principalmente hacerca de la inyeccion diesel, componentes, caracteristicas, condisiones que debe de haber para que haya combustion, bombas de inyeccion, manteniminto de inyectores etc.

Para este blog nos apoyamos principalmente del internet, ademas de consultar manuales. Todo esto con el fin de tratar este tema con la explicacion mas clara posible. Y que sea del interes de otras personas que no pertenescan a esta especialidad.

LISTA DE COTEJO

Renta de computadoras. (3)     $52.50

Impresiones. (20 pag.)             $20

total de gastos                         $72.50