JUAN CARLOS MOYANO

BOMBA DE INYECCIÓN LINEAL

Se denomina principalmente bomba de inyección lineal debido a que los plungers se encuentran en línea y se caracteriza porque el número de impulsores debe ser igual al número de cilindros.

Sus inconvenientes son su tamaño, peso y que están limitadas a un numero de revoluciones que las hacen aptas para vehículos pesados pero no para turismos.

En su conjunto incluye además de los elementos de bombeo, un regulador de velocidad que puede ser centrifugo, neumático o hidráulico; un variador de avance automático de inyección acoplado al sistema de arrastre de la bomba.

Bombas de alimentación

Sirve para aspirar combustible del depósito y suministrarlo a presión a la cámara de admisión de la bomba de inyección a través de un filtro de combustible. El combustible tiene que llegar a la cámara de admisión de la bomba de inyección con una presión de aprox., 1 bar para garantizar el llenado de la cámara de admisión.

Bomba de alimentación de simple efecto

Esta bomba está constituida de dos cámaras separadas por un émbolo móvil. El émbolo es empujado por una leva excéntrica a través del impulsor de rodillo y un perno de presión. Durante la carrera intermedia, el combustible

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se introduce en la cámara de presión a través de la válvula de retención instalada en lado de alimentación. Durante la carrera de admisión y alimentación, el combustible es impulsado desde la cámara de presión hacia la bomba de inyección por el émbolo que retrocede por efecto de la fuerza del muelle. Al mismo tiempo, la bomba de alimentación aspira también combustible desde el depósito del mismo, haciéndolo pasar por un pre-purificador y por la válvula de retención del lado de admisión.

Si la presión en la tubería de alimentación sobrepasa un determinado valor, la fuerza del muelle del émbolo deja de ser suficiente para que se realice una carrera de trabajo completa. Con esto se reduce el caudal de alimentación, pudiendo llegar a hacerse cero si la presión sigue aumentando.

Bomba de alimentación de doble efecto

Esta bomba cuenta con dos válvulas de retención adicionales que convierten la cámara de admisión y la cámara de presión de la bomba de alimentación de simple efecto, en una cámara de admisión y de presión combinadas, es decir al mismo tiempo que hace la admisión, hace también la alimentación. La bomba no realiza carrera intermedia. A cada carrera de la bomba de alimentación de doble efecto, el combustible es aspirado a una cámara, siendo impulsado simultáneamente desde la otra cámara hacia la bomba de inyección. Por lo tanto, cada carrera es al mismo tiempo de alimentación y de admisión. Al contrario de lo que ocurre en la bomba de simple efecto,

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el caudal de alimentación nunca puede hacerse cero. Por lo tanto, en la tubería de impulsión o en el filtro de combustible tiene que preverse una válvula de descarga a través de la cual pueda retornar el depósito el exceso de combustible bombeado.

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, 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 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 árbol de levas va conectado a un acople que permite sincronizar la bomba con respecto al funcionamiento del motor.

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INYECCIÓN CUMMIS PT

La entrada de combustible a los inyectores se controla mediante la bomba de inyección, mientras que el tiempo se controla mediante la velocidad de rotación del árbol de levas con el funcionamiento del motor. El sistema de inyección Cummins PT utiliza inyectores sencillos que se accionan mecánicamente. Cada inyector tiene un orificio de dosificación el cual lleva el combustible a la cámara de presión, el embolo del inyector se acciona desde el árbol de levas a través de una varilla de empuje y un balancín. El combustible fluye a través del orificio de dosificación hacia la cámara de presión únicamente durante la parte final de la carrera del pistón del motor. El combustible es suministrado a través de una bomba de alimentación (de engranes) la cual eleva la presión a un nivel intermedio y lo suministra a la galera en la culata donde están: la zona del acelerador, el regulador, el sistema de paro y el mecanismo de Control de Aire Combustible (CAC) que modifica la presión para adecuarla a las necesidades de la velocidad del motor. Aproximadamente el 70% del combustible circula a través de los inyectores sin ser utilizado hacia la galera de retorno, permitiendo la refrigeración del inyector y evitando la precipitación de parafina y acumulación de aire en el sistema.

La presión del combustible se controla mediante el regulador y la posición del acelerador, el tiempo se relaciona con la velocidad del motor (cuanta más alta sea esta menor será el tiempo de carga del inyector), por lo tanto la presión del combustible es muy variable pero debe ser muy precisa. Por esta razón este conjunto de la bomba es más compleja que una bomba de elevación común porque además debe:

Suministrar combustible a la presión suficiente para cumplir las condiciones de alta velocidad y carga total

Limitar la presión para controlar la velocidad máxima del motor. Regular la presión entre la velocidad máxima y ralentí. Proporcionar un método manual (acelerador) para controlar el flujo de

combustible.

La bomba contiene un conjunto único de engranes que transfieren el combustible desde el depósito para entregarlo al sistema de inyección. El combustible fluye desde la bomba hacia un amortiguador de pulsaciones,

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instalado en la parte posterior de la bomba; consta de un diafragma de acero flexible que absorbe las pulsaciones del combustible estabilizando la presión.

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Unidad bomba-inyector (UIS)

Los sistemas UIS y UPS son sistemas con una unidad de inyección por cada cilindro del motor. Esto le permite una mayor flexibilidad a la hora de adaptarse al funcionamiento cambiante del motor, mucho mejor que los motores que están alimentados por "bombas rotativas" o "bombas en línea".

Sus ventajas con respecto a otros dispositivos de inyección son:

Se utiliza tanto en turismos como en vehículos comerciales e industriales ligeros de hasta 30 kW/cilindro y vehículos industriales pesados de hasta 80 kW/cilindro. También se utiliza este sistema en motores en locomotoras y barcos, pero este no es tema de estudio en esta web.

Alta presión de inyección hasta 2050 bar. Comienzo de inyección variable. La posibilidad de una inyección previa.

Los sistemas UIS y UPS son elementos que controlan el tiempo de inyección a través de unas electroválvulas que tienen integradas. El momento de activación de la electroválvula determina el comienzo la inyección así como el tiempo en que esta activada la electroválvula determina el caudal de inyección. El momento y la duración de la activación son determinadas por la unidad electrónica de control de acuerdo con los campos característicos que tenga programados en su memoria. Y teniendo en cuenta el estado de servicio actual del motor a través de los diferentes sensores.

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Unidad bomba-tuberia-inyector (UPS)

El funcionamiento del UPS es parecido a los sistemas bomba-inyector UIS. La única diferencia entre los dos sistemas es que el UPS separa la generación de la alta presión con la inyección por medio de unas tuberías de corto tamaño.

La estructura modular de las unidades bomba-tubería-inyector tiene las ventajas a la hora de acoplarlas en el motor:

- No necesita ningún diseño nuevo en la culata.

- Rigidez de accionamiento al no ser necesarios balancines.

- Manejo sencillo a la hora de hacer reparaciones ya que las unidades se pueden desmontar fácilmente.

En las bombas-tubería-inyector, los inyectores están montados en el porta inyector.

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COMMON RAIL

El sistema de inyección Diesel Common Rail se basa en una bomba de alta presión que es pilotada por el ECM a través de un juego de electro válvulas.

El diesel que está en el estanque es aspirado por una bomba, la que lo envía a otra bomba de alta presión. Esta segunda bomba envía el diesel al tubo de distribución, que es de donde sale cada inyector para cada cilindro. El diesel es inyectado a presiones de entre 300 y 1600 bar (los motores Toyota inyectan hasta a 2000 bar, y para tener una comparación, la inyección en motores a gasolina no pasa de los 5 bar) al cilindro, y como las toberas de inyección son más pequeñas, el resultado es que entra al cilindro el diesel mucho más pulverizado (así como un rocío muy fino) lo que facilita la combustión espontánea. La presión de inyección, así como la posibilidad de preinyecciones antes de la inyección principal, son controladas por el computador a bordo, para optimizar la potencia, consumo y el ruido de motor, de acuerdo a la carga y necesidad de potencia que necesita éste.

La consecuencia de tener preinyecciones de diesel antes de la principal dentro del cilindro, es que se controlan el nivel de ruido y mejoran las prestaciones del motor. Fiat es quien lleva más avanzado este sistema, con su tecnología denominada MultiJet, que envía hasta 5 inyecciones previas de diesel al cilindro antes de la principal, mejorando el control sobre la mezcla, y aumentando la presión y temperatura dentro del cilindro.

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SINCRONIZACIÓN MOTORES DIESEL

PUESTA A PUNTO BOMBA ROTATIVA

1. Se pone el cilindro 1 en posición de trabajo.2. Se deben marcar las poleas con el block del motor para tener

referencias.3. Al momento de volver a armar solo se realizan los mismos pasos

siguiendo las marcas realizadas.

PUESTA A PUNTO BOMBA LINEAL

1. Se debe montar sin el adelanto.2. Luego de montada se pone el motor en adelanto.3. Se purga el sistema.4. Se conecta a la bomba una manguera cortada en diagonal.5. Se mueve la bomba y se observa si empieza a salir combustible por lo

manguera.6. Se mueve la bomba hasta que la salida de combustible sea casi nula,

apenas debe verse la formación de una pequeña gota en la punta de la manguera.

7. En este punto se ajusta todo y el motor está listo para funcionar.

Solo se sincronizan bombas lineales y bombas rotativas. Los sistemas de inyección independientes siempre encenderán, no importa como sean montados, debido a que trabajan con la información proporcionada por la ECU.