Sistema Inyector Bomba

OBJETIVOS

GENERAL:

  * Aprender el funcionamiento del sistema Inyector Bomba.

ESPECIFICOS:

  * Conocer que es un sistema Inyector Bomba.

  * Aprender el funcionamiento.

  * Reconocer las ventajas y desventajas de este sistema frente a otros de

similares características. 

SISTEMA INYECTOR BOMBA.

El sistema de inyector-bomba es unidad que une la generación de presión,

con la inyección del combustible dentro de la cámara de combustión. Cada

cilindro del motor tiene su propio inyector-bomba. El accionamiento mecánico

para lograr la presión necesaria es producido por un árbol de levas, situado

en la parte superior del inyector-bomba, el cual puede o no ser el mismo, que

el encargado de la apertura, y cierre de las valvulas.

Consta de una alimentación de combustible a baja presión, una a alta

presión. El combustible tiene que ser inyectado en la cantidad correcta, al

momento preciso y con una alta presión. Si surgen mínimas diferencias, estas

se traducen en un aumento de las emisiones contaminantes, sonoridad de la

combustión o en un elevado consumo de combustible. Para el desarrollo de

la combustión en un motor diesel, es importante que el periodo de retraso de

la autoignición sea lo más breve posible. Entiéndese por tal el tiempo que

transcurre desde el comienzo de la inyección hasta el momento en que

empieza a aumentar la presión en la cámara de combustión. Si durante ese

tiempo se inyecta una gran cantidad de combustible, se provoca un ascenso

instantáneo de la presión, que se manifiesta en una sonoridad intensa de la

combustión.

El Sistema de Inyección Unitaria, está formado por un conjunto de inyectores

bomba, ubicados en la culata del motor, los que inyectan el combustible en

cada una de las cámaras de combustión que se encuentran en la cabeza del

pistón. Estos son accionados por un mecanismo de balancín, impulsado por

el eje de levas del motor, que se puede encontrar en el block o sobre la culata

del motor. 

Su efectividad, confianza y ahorro hacen de este sistema de inyección un

favorito de muchas marcas dedicadas al transporte de carga y pasajeros.

Aquí le contamos por qué.

El aumento del valor del combustible es una preocupación constante en el

rubro del transporte, ya que representa aproximadamente el 20% del costo

total de las empresas. Por eso, cualquier mejora en la eficiencia de los

motores diesel siempre será bien recibida. En ese sentido, la incorporación

de motores diesel con sistema de inyector bomba, en la mayoría de las

marcas de camiones, ha influido notablemente en el rendimiento

y economía de los vehículos de carga, generando además menos emisiones

contaminantes.

Actualmente, los motores diesel presentes en el transporte de carga por

carretera emplean distintos tipos de sistemas de inyección.

Dentro de éstos está el Sistema de Inyección Bomba, que es utilizado en

marcas como Hyundai, Scania o Internacional.

Características del sistema

Los sistemas de inyección diesel EUI o UIS (Unit Inyector System) están

formados por un conjunto de inyectores bomba, ubicados en la culata del

motor, los que inyectan el combustible en cada una de las cámaras de

combustión que se encuentran en la cabeza del pistón. Estos son accionados

por un mecanismo de balancín, impulsado por el eje de levas del motor, que

se puede encontrar en el block o sobre la culata del motor.

El sistema EUI está constituido por dos circuitos: el de combustible y el de

inyección. El cuerpo de cada inyector bomba está rodeado por una galería

que permite el suministro del combustible purificado, proveniente del

estanque, que es transferido por una bomba de engranajes accionada por la

distribución del motor.

Funcionamiento:

A efectos de simulación, vamos a simplificar el sistema para observar los

fenómenos físicos que ocurren en él de forma más evidente. El

funcionamiento del sistema es el siguiente:

Carrera de aspiración (a)

El émbolo de la bomba (2) se mueve hacia arriba mediante el muelle de

reposición (3). El combustible, que se encuentra permanentemente bajo

sobrepresión, fluye desde la parte de baja presión de la alimentación de

combustible, a través de los taladros de entrada integrados en el bloque del

motor y el canal de entrada de combustible, a la cámara de baja presión (6)

también llamada cámara de electroválvula. La electroválvula está abierta. El

combustible llega a través de un taladro de comunicación a la cámara de alta

presión (4, llamada también recinto del elemento).

Carrera previa (b)

El émbolo de bomba baja debido al giro de la leva de accionamiento (1). La

electroválvula está abierta y el combustible es presionado por el émbolo de

bomba, a través del canal de retorno de combustible, a la parte de baja

presión de la alimentación de combustible.

Carrera de alimentación y proceso de inyección (c)

La unidad de control suministra corriente a la bobina del electroimán (7) en un

momento determinado, de modo que la aguja de la electroválvula es atraída

al asiento (8), por la fuerza electromotriz, cortándose la comunicación entre la

cámara de alta presión y la parte de baja presión. Este momento se

denomina "comienzo de inyección eléctrico". La presión del combustible en la

cámara de alta presión aumenta debido al movimiento del émbolo de la

bomba y con ello aumenta también la presión en el inyector. Al alcanzarse la

presión de apertura de inyector de aprox. 300 bar se levantará la aguja del

inyector (9) y el combustible se inyecta en la cámara de combustión

("comienzo de inyección real") o comienzo de alimentación. A causa del

elevado caudal de alimentación del émbolo de bomba sigue aumentando la

presión durante todo el proceso de inyección.

Carrera residual (d)

Si se desconecta la bobina del electroimán (7), la electroválvula se abre

después de un breve tiempo de retardo y habilita nuevamente el paso a

través de la comunicación entre la cámara de alta presión y la parte de baja

presión.

En la fase de transición entre la carrera de alimentación y la carrera residual

se alcanza la presión punta. Esta varía, según el tipo de bomba, entre 1800 y

2050 bar como máximo. Después de estar abierta la electroválvula, la presión

cae rápidamente. Al haberse quedado debajo del valor de la presión de cierre

de inyector, el inyector se cerrará y finalizará el proceso de inyección.

El combustible restante, suministrado por el elemento de bomba hasta la

cúspide de la leva de accionamiento, es presionado hacia la parte de baja

presión a través del canal de retorno.

Los sistemas de bomba-inyector son seguros intrínsecamente, o sea que en

caso de un fallo, sumamente improbable, no se podrá producir más que una

sola inyección descontrolada. Puesto que la unidad de bomba-inyector está

montada en la culata, está expuesta a temperaturas elevadas. Para mantener

en el nivel más bajo posible las temperaturas en la unidad de bomba-inyector,

se refrigera mediante el combustible que retorna a la parte de baja presión.

Inyector:

Los inyectores son elementos esenciales en un motor Diesel. Influyen en la

combustión y, por tanto, en la potencia del motor, sus gases de escape y los

ruidos y vibraciones originados. La misión de estos dispositivos es:

-El dar al desarrollo de la inyección (distribución exacta de la presión y del

caudal por cada grado de giro del ángulo del cigüeñal).

-La pulverización y distribución del combustible en la cámara de combustión.

-El estanqueizado del sistema de combustible contra la cámara de

combustión.

Los inyectores de orificios se emplean para motores que funcionan según el

proceso de inyección directa. La posición de montaje viene determinada

generalmente por el diseño del motor. Los agujeros de inyección dispuestos

bajo diferentes ángulos tienen que estar orientados de forma idónea para la

cámara de combustión. Los inyectores de orificios se dividen en:

-Inyectores de taladro ciego.

-Inyectores de taladro en asiento.

Además los inyectores de orificios se distinguen por su tamaño constructivo

entre:

-Tipo P con un diámetro de aguja de 4 mm (inyectores de taladro ciego y de

taladro en asiento).

-Tipo S con un diámetro de aguja de 5 y 6 mm (inyectores de taladro ciego

para motores grandes).

Los agujeros de inyección se encuentran sobre la envoltura del casquete de

inyector. La cantidad de orificios y el diámetro de los mismos depende de:

-El caudal de inyección necesario.

-La forma de la cámara de combustión.

-La turbulencia de aire (rotación) en al cámara de combustión.

Los inyectores deben de estar adaptados esmeradamente a las condiciones

presentes en el motor. La dimensión de los inyectores es decisiva para:

-La dosificación de la inyección (duración y caudal de inyección por cada

grado de ángulo del cigüeñal).

-La preparación del combustible (numero de chorros, forma y pulverización

del chorro de combustible).

-La distribución del combustible en la cámara de combustión.

-El estanqueizado contra la cámara de combustión.

Ventajas del sistema

El sistema UIS, presenta frente a los sistemas de inyecciones convencionales

una serie de ventajas, entre las que destacan:

• Diseño compacto.

• Mayor campo de aplicación (Para turismos y vehículos industriales ligeros

con potencia de hasta 30 KW/cilindro, para vehículos industriales pesados de

hasta 80 KW/cilindro).

•Alta presión de inyección hasta 2050 bar.

• Preinyección separada de la inyección principal, que facilita el encendido del

combustible y reduce las emisiones.

• Reducida sonoridad de combustión.

• Comienzo de la inyección variable.

• Bajas emisiones de gases contaminantes.

Desventajas del sistema.

A pesar de ser un exelente sistema tenemos los siguientes incovenientes:

Complejo diseño de la culata.

Mayor exigencia de trabajo para la barra de levas , la cadena dentada.

INYECTOR BOMBA

El inyector bomba es una unidad compuesta por tres secciones importantes: 

La válvula solenoide o electroválvula, el elemento de bombeo y la tobera. El

émbolo de bombeo se acciona en cada ciclo por una leva y un mecanismo de

balancín contra la fuerza de un resorte antagonista que tiende a mantenerlo

en su posición de reposo. En la acción de bombeo se impulsa el combustible

contenido en la cámara hacia la tobera, que es de diseño análogo al de los

inyectores convencionales y se abre por la presión con que se inyecta el

combustible finamente pulverizado en el cilindro. Generalmente dispone de

cuatro o cinco orificios de salida. La electroválvula está comandada

directamente por la unidad de control, que determina las modalidades de

inyección en base a la señal de mando.

La válvula solenoide tiene la función de sincronizar el momento y la duración

de la inyección. Consta de los siguientes componentes: solenoide o bobina,

armadura o núcleo, válvula y un resorte.

La Presión de Inyección se eleva por el tamaño físico del cilindro del inyector

con la del cilindro de inyección, es así como se consigue una pre inyección de

aproximadamente 5500 PSI

hasta la inyección final que alcanza una presión de 31000 psi.

CONCLUSIONES

Un inyector bomba esta constituido por una bomba excéntrica de émbolo

para cada cilindro que es capaz de entregar combustible a presiones

extremadamente elevadas (2000 bar) esta alta presión de inyección es

absolutamente esencial para permitir que los motores cumplan rigurosamente

con las normas de emisiones de gases. 

Al igual que otros sistemas, este cuenta básicamente con dos tipos de

sensores que son de presión y de temperatura.

El Sistema de Inyección EUI fue creado para generar mayores aplicaciones

en el transporte pesado.

RECOMENDACIONES

Es importante dar el cuidado y mantenimiento correctos a cada uno de los

elementos de este sistema para alargar la vida útil del motor.

Aun cuando el motor diesel es utilizado para trabajo pesado, debemos

recordar que los sensores son elementos frágiles y que requieren de un

cuidado especial para no verse afectados por el continuo funcionamiento.

BIBLIOGRAFIA

www.mecanicavirtual.org.

 Manual CAT EUI 3406E.

http://es.wikipedia.org/wiki/Inyector-bomba.

http://personales.ya.com/davidgomez/proyinyec.htm.

Manual de la técnica del automóvil Bosch 3ra edición.

Sistema de INYECTOR BOMBA

INTEGRANTES :

CAÑARTE CASAL CHRISTIAN

CRUZ POVEDA CHRISTIAN

MAQUILON ALLAUCA EMILIO

LEYTON ARCENTALES RICK

RAMIREZ DUSSAN

ALVAREZ ROGER

OLMOS SEBASTIAN

Término Octubre 2012 – Febrero 2013

UNIVERSIDAD INTERNACIONAL DEL ECUADOR

Guayas Guayaquil.

Instructor: Fredy Morquecho Ing.