Asignatura Motores Diesel

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 PROFESOR:DANOR FUENTEALBA GARCIA

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1-PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DELMOTOR DIESEL

2-SISTEMAS DE INYECCION CON BOMBA(BOSCH)

3-SISTEMA DE INYECCION BOMBA ROTATIVA(BOSCH,VE,CAV)

4-SISTEMA DE INYECCION UNITARIO G.M. 5-SISTEMA DE INYECCION P.T. CUMMINS

6-SISTEMA DE INYECCION ELECTRONICOSMOTORES DIESEL

7-TURBO ALIMENTADORES.

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1-1.-Reconocer los elementos,componentes y el funcionamiento del motor diesel.

1-1-1.-Elementos basicos.

1-1-2.-Ciclo de funcionamiento para motores de 4 y 2 tiempos.

1-1-3.-Concepto de cilindrada unitaria y total.

1-1-4.-Relación de compresor y par motor.1-1-5.-Potencia indicada y potencia Efectiva.

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1-2.-Definir conceptos relacionado con la Combustion en los motores diesel.1-2-1.-Combustion en los motores Diesel.

1-2-2.-Concepto de presión ,compresion y volumen.1-3-Clasificacion de los motores diesel según su camara de combustion1-4.-Identificar características constructivas de cámaras y precamaras

1-4-1.-Descripcion y funcionamiento de cámara inyección directa.1-4-2.-Descripción y funcionamiento de cámara inyección indirecta.

1-5.-Identificar las diferentes características de los sistemas del motor

Diesel.1-5-1.-Sistema Distribución.1-5-2.-Sistema lubricación.1-5-3.-Sistema Refrigeracion.1-5-4.-Sistema alimentación combustible.1-5-5.-Clasificacion de los sistema combustible e inyección.

1-6.-Efectuar mantención básica de un motor diesel convencional yelectrónico.

1-7.-Analisis de gases de escape1-8.- Elaborar cartilla de mantención.

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El motor diésel es un motor térmico de

combustión interna en el cual elencendido se logra por la temperaturaelevada que produce la compresión delaire en el interior del cilindro. Fueinventado y patentado por Rudolf Diesel en 1892, del cual deriva su

nombre. Fue diseñado inicialmente ypresentado en la feria internacional de1900 en París como el primer motorpara "biocombustible" como aceitepuro de palma o de coco. Diéseltambién reivindicó en su patente el uso

de polvo de carbón como combustible,aunque no se utiliza por lo abrasivoque es

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Un motor diésel funciona mediante la ignición (quema) del combustibleal ser inyectado en una cámara (o precámara, en el caso de inyecciónindirecta) de combustión que contiene aire a una temperatura superior ala temperatura de autocombustión, sin necesidad de chispa. Latemperatura que inicia la combustión procede de la elevación de lapresión que se produce en el segundo tiempo motor, la compresión. Elcombustible se inyecta en la parte superior de la cámara de compresióna gran presión, de forma que se atomiza y se mezcla con el aire a altatemperatura y presión. Como resultado, la mezcla se quema muyrápidamente. Esta combustión ocasiona que el gas contenido en lacámara se expanda, impulsando el pistón hacia abajo. La biela transmiteeste movimiento al cigüeñal, al que hace girar, transformando elmovimiento lineal del pistón en un movimiento de rotación.

Para que se produzca la autoinflamación es necesario pre-calentar elaceite-combustible o emplear combustibles más pesados que los

empleados en el motor de gasolina, empleándose la fracción dedestilación del petróleo comprendida entre los 220 y 350°C, que recibela denominación de gasóleo.

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principal ventaja de los motores diésel comparados con los motores a gasolinaestriba en su menor consumo de combustible. Debido a la constante ganancia demercado de los motores diésel en turismos desde los años 1990 (en mucho paíseseuropeos ya supera la mitad), el precio del combustible tiende a acercarse a lagasolina debido al aumento de la demanda. Este hecho ha generado grandesproblemas a los tradicionales consumidores de gasóleo como transportistas,agricultores o pescadores.

En automoción, las desventajas iniciales de estos motores (principalmente precio,costos de mantenimiento y prestaciones) se están reduciendo debido a mejorascomo la inyección electrónica y el turbocompresor. No obstante, la adopción de laprecámara para los motores de automoción, con la que se consiguen prestacionessemejantes a los motores de gasolina, presentan el inconveniente de incrementarel consumo, con lo que la principal ventaja de estos motores prácticamentedesaparece.

Actualmente se está utilizando el sistema common-rail  en los vehículosautomotores pequeños. Este sistema brinda una gran ventaja, ya que se consigueun menor consumo de combustible, mejores prestaciones del motor, menor ruido

(característico de los motores diésel) y una menor emisión de gases contaminantes.

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En un motor Diesel, la relación de compresión puede ser mucho máselevada que en uno de explosión, puesto que el cilindro solamente se

comprime aire y no hay riesgo de explosión espontánea. Esta relaciónde compresión esta comprendida generalmente entre 15 y 25 :1,aunquepuede llegar a los 30:1APLICACIONES

Maquinaria agrícola (tractores,cosechadoras)

Propulsión ferroviaria Propulsión marinaAutomóvil y camionesGrupos generadores de energíaeléctrica (centrales eléctricas yde emergencia)Accionamiento industrial(bombas, compresores, etc.,especialmente de emergencia)Propulsión aérea.

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Los órganos del motor Disel son similares alos de explosion:

cigüeñal, pistones,biela, árbol de leva, válvulas, etc,aunque masrobustos, y su disposición en cuanto a montaje se refiere es lamisma que para los motores de gasolina.La diferencia esencial del motor diesel al de explosion,radicaen el principio de funcionamiento.

Principio de funcionamientoEn este tipo de motor, la energía es obtenida por la combustión de

Un combustible en el aire comprimido y fuertemente calentado enEl interior del cilindro. Esta combustión entraña un fuerte aumentoDe la presión del gas.En este tipo de motor, es necesario forzar la penetración del com-bustibe a inflamar en la cámara de combustión, que esta ocupadapor el aie comprimido y fuertemente calentado. Esta misión laefectúan la bomba de inyección y el inyector. La combustión se

realiza debido a la fuerte compresión a que esta sometido el aire,lo que ha ocasionado una elevada temperatura y provoca unainflamación espontanea del combustible, a medida que vaentrando en el cilindro.

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ADMISION COMPRESION

TRABAJOESCAPE

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POTENCIA EN LOS MOTORESEl combustible que se introduce en el interior de los cilindro, posee unaenergía quimic, que con la combustión se transforma en energía calorificade la cual, una parte es convertida en trabajo mecanico.Este trabajo es el

producto de una fuerza por un espacio recorrido bajo la aplicación de lamisma.La potencia maxima que puede desarrollar un motor depende de diversosfactores, de los que cabe destacar la relacion de compresión y la cilindradapues a mayores valores de éstas, les corresponde explosiones más potentesy, en cosecuencia mayor fuerza aplicada al pistón.Tambien depende de la

carrera, número de cilindros y regimen de RPM del motor.

Podemos distinguir tres clases de potencia en el motor:-Potencia Indicada-Potencia Efectiva 

_Potencia Absorvida

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POTENCIA INDICADASe llama asi a la potencia realmente desarrollada en el interior de loscilindros por el proceso de combustion.Una de las formas de poder

calcularla es atravez de la presión media indicada(pi) del ciclo.

pi= AV

Se entiende por presión media, la presión constante con que seria pre-ciso impulsar el émbolo durante su carrera de trabajo para que, en estascondiciones ideales, la potencia desarrollada fuera igual que debida a lacombustión. La presión media varia con la velocidad del motor y la rela-ción de compresión.En funcionamiento, parte de la potencia desarrollada por el motor esempleada en vencer los rozamientos en el interior del mismo. Por esta

causa, la potencia indicada es siempre mayor que la efectiva.

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POTENCIA EFECTIVALa fuerza de le explosión aplicada a la biela y transmitida por ésta al

Codo del cigüeñal para hacerle girar, produce un esfuerzo de rotación,Que se conoce con el nombre de “par motor”. La potencia efectiva es Generada por este par y se conoce tambien como potencia al freno, yaQue se mide empleando un dispositivo frenante, que aplicado al ejedel motor, se opone al par motor permitiendo medir su valor.Uno de los primeros dispositivos empleados fue el freno de Prony

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Combustión.

Definición:Se denomina combustión al fenómeno que tiene lugar al explotarel gas combustible que se halla en el interior del cilindro.La combustión se produce en el tiempo de expansión, o sea en eltercer tiempo del ciclo del motor.Combustión normal y combustión anormal.

La combustión empieza cuando el combustible se inflama debidoa la compresión existente en el interior del cilindro.

Al producirse el encendido, el combustible pulverizadoprocedente del inyector se calienta con el aire comprimido y semezcla con el. La combustión se extiende a toda la mezcla y la

presión en el interior del cilindro aumenta. Esto es lo que sellama combustión normal, pues el encendido se produce eninstante previsto.

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 Combustión anormal, por el contrario, es la que, al no proceder del chorrode combustible del inyector, no se realiza en el instante previsto.Las causas pueden ser un contacto de superficie o el autoencendido.

En el primer caso se produce, la mayoría de las veces, un calentamientoexcesivo de la válvula de escape, lo que produce perdida de potencia,funcionamiento ruidoso e irregularidades en la marcha, así como elencendido de residuos de la mezcla que no han sido expulsados en eltiempo de escape.Esta anormalidad se evita mejorando la refrigeración del motor y

procurando que no se formen depósitos carbonosos.En cuanto a la combustión anormal por autoencendido, se da alproducirse la “detonación” o combustión espontánea de la mezcla quequeda en la cámara. Esto repercute en el sistema de refrigeración, ya queeste no puede eliminar todo el calor producido, lo que causacalentamientos excesivos

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COMBUSTION EN UN MOTOR DIESEL

¿Cómo se enciende la mezcla en el motor Diesel?

Se distinguen claramente tres fases de encendido

Fase 1-2: Retardo de encendido (el combustible se calienta pero elcalor producido no es suficiente para aumentar la presión).

Fase 2-3: La presión se eleva fuertemente (debido a la rápidacombustión del combustible inyectado).

Fase 3-4: Combustión lenta del combustible todavía no quemado.aunque con estas tres fases concluye el proceso deencendido, el rendimiento, máximo no puede alcanzarse

debido a que el aire y el combustible no se mezclantotalmente.

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Clasificación de las cámaras.Según el tipo de cámara de combustión los motores Dieselpueden clasificarse como sigue:

a) Con cámara de inyección directa.

b) Con cámara de inyeccion indirecta.1-Con cámara precombustion2-Con cámara de turbolencia3-Con cámara reserva de aire

Veamos sus principales características.

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 BOMBAS DE INYECCIÓN LINEAL 

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 combustiblepara 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.

Las partes principales de la bomba de inyección lineal son:

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

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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 carcaza 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.

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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 losinyectores. Cuerpo de la bomba El cuerpo de la bomba es donde se acoplan todos los elementos y se integran alfuncionamiento 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 altaresistencia al desgaste, debe ir fijo con un pasador a un engrane a su vez conectado con elcigüeñal. Entrada del combustible 

La entrada del combustible se da por un componente llamado el émbolo de la bomba el cualintroduce la cantidad suficiente de combustible al inyector. Varilla control La varilla dcontrol hace girar todos los émbolos para variar la cantidad de combustibleinyectado. Las horquillas de control son montadas en la varilla y se acoplan con las palancasen el extremo inferior de los émbolos. 

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DieselSistemas de inyección Tipo MW La bomba de inyección tipo MW fue desarrollada para

satisfacer necesidades de más altas presiones de inyección. Esta bomba es tipo cerrado y su

presión puede llegar hasta 1100 bar para bombas de hasta 8 cilindros. El diseño de labomba MW difiere bastante de las tipo A y M principalmente por el sistema de elemento,

válvula y torre en bloque. Estos son ensamblados fuera de la bomba y posteriormentemontado el conjunto en la carcaza de la bomba. Una ventaja de este tipo de bomba es que

facilmente puede adaptarse a diferentes tipos de acoplamiento en el motor.

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DieselSistemas de inyección Tipo M La bomba tipo M es la más pequeñaen el rango de bombas PE lineales. Esta tiene una carcaza liviana

 junto con su regulador y queda instalada en el motor mediante unflange. Normalmente es utilizada en motores de pequeña y medianapotencia y su pico de inyección más alto es de 550 bar. Puede tenerdesde 4 hasta 6 cilindros y se lubrica con el mismo aceite del motor.

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Diesel

Sistemas de inyección Tipo A La bomba de inyección en línea tipo A, ha

sido aplicada durante las últimas decadas para un gran número devehículos diesel de capacidad baja, mediana y mediana - alta. Al igualque otras bombas de tipo lineal, está conformada por la bomba de

inyección en donde todos los componentes funcionan soportados en lacarcaza principal, y el regulador o gobernador que se encarga de

controlar las revoluciones en sus diferentes rangos.

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Diesel

Sistemas de inyección Tipo P La bomba de inyección diesel tipo P fueigualmente desarrollada para alcanzar picos de inyección más altos yasí cumplir con nuevas exigencias. Similar a la bomba MW , esta bomba

es tipo cerrado y dependiendo de las diferentes variaciones que estabomba tiene, puede llegar a los 1300 bar de presión.La bomba P está

disponible en versiones que van hasta los 12 cilindros.

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Zexel

Zexel 

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En 1999 Bosch adqurió la mayoría de Zexel Corporation de Japón,quien había venido operando de manera exitosa en el sector Dieselen Asia, América y Africa. Los sistemas de inyección Diesel de

Zexel venían operando bajo licencia de Robert Bosch y ahora conesta nueva integración se compartirán y desarrollarán nuevastecnologías para el mercado mundial diesel.Esta integración entre dos líderes del mercado diesel, traerágrandes beneficios para los distribuidores y servicios de cada unade la líneas que ahora vendrán a ser una sola. Ahora el apoyo

comercial, técnico y logístico será canalizado por una mismaorganización cuyo objetivo a nivel mundial le consolida como elprincipal proveedor sobre sistemas de inyección diesel del mundo.

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  Sistemas de inyección diesel TICS Hasta la presente, Zexel ha respondido a las demandas para bajoconsumo de combustible, elevado rendimiento y emisiones limpias, con elconstante desarrollo de la bomba de inyección y los reguladores. fecha

El sistema TICS ( Time Injection Control System) controla lasincronización y la relación de inyección, variando la posición de pre-carrera ( Inicio de inyección estática). Esto permite elevadas relaciones deinyección en las gamas de bajas y medias velocidades, con un intervalocorto de inyección, contribuyendo así a producir esfuerzos de torsión máselevados y emisiones limpias, mejorando el funcionamiento de losvehículos diesel de inyección directa.

COVEC (Computed VE Pump Controll System)La bomba de inyección COVEC es una bomba de tipo distribuidorregulada electrónicamente. Comparada con sistemas convencionales, labomba COVEC provee de manera más confiable, la cantidad de inyeccióncorrespondiente a la posición del pedal acelerador y a las condiciones detrabajo del vehículo.Al igual que la bomba distribuidora regulada electrónicamente de Bosch,esta bomba trabaja relacionada constantemente con diferentes sensoresen otros sistemas del motor y con operación controlada por una ECU

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  BANCO DE PRUEBAS DE BOMBAS INYECTORAS

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Equipos de Diagnóstico Inyectores

Probador de Inyectores Probadores de inyectores paradiferentes tipos y tamaños de inyectores. Mediciónexacta sobre presión de apertura de las toberas. Fácilevaluación sobre la forma y atomización del chorro.

Fácil operación manual. Cumplen con norma ISO8984. Para inyectores tamaños P, R, S, T, U, V, y W.

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Sistemas de inyección Tipo VE En contraste con las bombas de inyección en línea, labomba distribuidora tipo VE tiene unicamente un solo cuerpo y plunger de entrega,incluso para motores multicilíndricos. La entrega del combustible desde la bomba se

realiza por un cabezal distribuidor que secuencialmente entrega el combustible a cadauno de los cilindros determinado por el número de cilindros del motor. La bomba

distribuidora contiene los siguientes sub-sistemas: Bomba de alta presión condistribuidor Regulador mecánico o electrónico ,Sistema de avance hidráulico ,Sistema de

apagado Dispositivos adicionales para el motor