M, MW, A, P, ZWM, CW: son bombas de inyecci n en linea de tamao constructivo ascendente. PF: bombas de inyeccin individuales. VE: bombas de inyecci n rotativas de mbolo axial. VR: bombas de inyeccin rotativas de mbolos radiales. UPS: unidad de bomba-tubera-inyector. UIS: unidad de bomba-inyector. CR: Common Rail.

Para vehculos de gran tama o como locomotoras barcos y veh culos industriales se utilizan motores diesel alimentados con sistemas de inyecci n regulados mecnicamente. Mientras que para turismos y tambin vehculos industriales los sistemas de inyeccin se regulan electrnicamente por una regulacin electrnica diesel (EDC).

Propiedades y datos caractersticos de los sistemas de inyeccin diesel.

Sistemas de inyecci n ejecud n

Inyeccin Datos relativos al motor

Quidal inyeccin por

carrera

Presin max. (bar)

m e em MV

DI IDI

VE NE

n cilindro

s

n r.pjn

Potencia max.

X cilindro (kW)

Bombas de inyeccin en linea

M 60 550 m,e IDI - 4....6 5000 20

A 120 750 m DMDI - 2....12 2800 27

MW 150 1100 m DI - 4 ...... 8 2600 36

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SISTEMAS DE INYECCIN DIESEL, BOSCH

Campos de aplicacin de los sistemas de inyeccin diesel, Bosch.

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P3000 250 950 m,e DI - 4....12 2600 45

P7100 250 1200 m,e DI - 4....12 2500 55

P8000 250 1300 m,e DI - 6....12 2500 55

P8500 250 1300 m,e DI - 4....12 2500 55

Hl 240 1300 e DI - 6 ...... 8 2400 55

H1000 250 1350 e DI - 5 ...... 8 2200 70

Bombas de inyeccin rotativas

VE 120 1200/35 0

m DMDI - 4 ...... 6 4500 25

VE...EDC 70 1200/35 0

e, em DMDI - 3 ...... 6 4200 25

VEJVTV 70 1400/35 0

e, MV

DMDI - 3 ...... 6 4500 25

Bombas de inyeccin rotativas de mbolos axiales

VRJMV 135 1700 e, MV

DI - 4,6 4500 25

Bombas de inyeccin de un cilindro

PF(R).. 150.... 18000

800... 1500

m,em

DMDI - cuakpe ra

300... 2000

75 ...... 1000

UK30 2) 160 1600 e, MV

DI VE 8 3a) 3000 45

UK312) 300 1600 e. MV

DI VE 8 3a) 3000 75

UK32 2) 400 1800 e. MV

DI VE 8 3a) 3000 80

UK-P13) 62 2050 e. MV

DI VE 8 3a) 5000 25

UPS12 4) 150 1600 e. MV

DI VE 8 3a) 2600 35

UPS20 4) 400 1800 e. MV

DI VE 8 3a) 2600 80

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UPS(PF(R)

3000 1400 e, MV

DI VE 6 ..... 20 1500 500

Sistema de inyeccin de acumulador Common Rail

CR5) 100 1350 e, MV

DI VE(5a)/N E

3 ...... 8 5000 5b)

30

CR6) 400 1400 e, MV

DI VE(6a)/N E

6 ..... 16 2800 200

Tipo de regulacin: mmecnicamente; e electrnicamente; em electromecnicamente; MV electrovlvula DI: inyeccin directa; IDI: inyeccin indirecta VE: inyeccin previa; NE: inyeccin posterior. 2) OS unidad de bomba-inyector para vehculos industriales; 3) UIS para turismos; 3a) con dos unidades de control es posible tambi en nmero mayor de cilindros; 4) UPS unidad de bomba-tuber a-inyector para vehculos industrialesy autobuses; 5) CR Common Rail Ia

Tipos de sistemas de inyeccin. *

Bombas de inyeccin en linea

generacin para turismos y vehculos industriales ligeros; 5a) hasta 90 kW (cigeal) antes del PMS elegible libremente; 5b) hasta 5500 rpm en marcha con freno motor; 6) CR para vehculos industriales, autobuses y locomotoras diesel; 6a) hasta 30 kW antes del PMS.

Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de mbolo de bomba. El mbolo de bomba se mueve en la direccin de suministro por el rbol de levas accionado por el motor, y retrocede empujado por el muelle del mbolo. Los elementos de bomba estn dispuestos en linea. La carrera de mbolo es invariable. Para hacer posible una variacin del caudal de suministro, existen en el mbolo aristas de mando inclinadas, de forma tal que al girar el mbolo mediante una varilla de regulad n, resulte la carrera til deseada. Entre la cmara de alta presin de bomba y el comienzo de la tubera de impulsi n, existen vlvulas de presin adicionales seg n las condiciones de inyeccin. Estas vlvulas determinan un final de inyeccin exacto, evitan inyecciones ulteriores en el inyector y procuran un campo caracterstico uniforme de bomba.

Bomba en linea tipo PE para 4 cilindros

Bomba de inyeccin en linea estndar PE El comienzo de suministro queda determinado por un taladro de aspiracin que se cierra por la arista superior del mbolo. Una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el mbolo, que deja libre la abertura de aspiracin, determina el caudal de inyeccin. La posicin de la varilla de regulacin es controlada con un regulador mecnico de fuerza centrifuga o con un mecanismo actuador elctrico.

Bomba de inyeccin en linea con vlvula de corredera

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Esta bomba se distingue de una bomba de nyecci n en linea convencional, por una corredera que se desliza sobre el mbolo de la bomba mediante un eje actuador convencional, con lo cual puede modificarse la carrera previa, y con ello tambin el comienzo de suministro o de inyeccin. La posicin de la vlvula corredera se ajusta en funcin de diversas magnitudes influyentes. En comparacin con la bomba de inyeccin en linea estndar PE, la bomba de inyeccin en linea con vlvula de corredera tiene un grado de libertad de adaptacin adicional.

* Bombas de inyeccin rotativas

Estas bombas tienen se sirven de un regulador de revoluciones mecnico para regular el caudal de inyeccin as como de un regulador hidrulico para variar el avance de inyeccin. En bombas rotativas controladas electrnicamente se sustituyen los elementos mecnicos por actuadores electrnicos. Las bombas rotativas solo tienen un elemento de bombeo de alta presin para todos los cilindros.

Bomba de inyeccin rotativa de mbolo axial. Esta bomba consta de una bomba de aletas que aspira combustible del deposito y lo suministra al interior de la cmara de bomba. Un mbolo distribuidor central que gira mediante un disco de levas, asume la generacin de presin y la distribucin a los diversos cilindros. Durante una vuelta del eje de accionamiento, el embolo realiza tantas carreras como cilindros del motor a de abastecer. Los resaltes de leva en el lado inferior del disco de leva se deslizan sobre los rodillos del anillo de rodillos y originan as en el mbolo distribuidor un movimiento de elevacin adicional al movimiento de giro. En la bomba rotativa convencional de mbolo axial VE con regulador mecnico de revoluciones por fuerza centrifuga, o con mecanismo actuador regulado electrnicamente, existe una corredera de regulaci n que determina la carrera til y dosifica el caudal de inyeccin. El comienzo de suministro de la bomba puede regularse mediante un anillo de rodillos (variador de avance). En la bomba rotativa de mbolo axial controlada por electrovlvula, existe una electrovlvula de alta presi n controlada electrnicamente, que dosifica el caudal de inyeccin, en lugar de la corredera de inyeccin. Las seales de control y regulacin son procesadas en dos unidades de control electrnicas ECU (unidad de control de bomba y unidad de control de motor). El nmero de revoluciones es regulado mediante la activacin apropiada del elemento actuador.

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Bcraba ( injotcjr de psn mil VPS9M B05CH

Haz click sobre la imagen para verla mas grande

Bomba de inyeccin rotativa de mbolos radiales Esta bomba se caracteriza por utilizar mbolos radiales para generar presi n. Pueden ser dos o cuatro mbolos radiales que son accionados por un anillo de levas. Una electrovlvula de alta presin dosifica el caudal de inyeccin. El comienzo de la nyecci n se regula mediante el giro del anillo de levas, con el variador de avance. Igual que en la bomba de mbolo axial controlada por electrovlvula, todas las se ales de control y regulacin se procesan en dos unidades de control electrnicas ECU (unidad de control de bomba y unidad de control de motor). Mediante la activad n apropiada del elemento actuador se regula el nmero de revoluciones.

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$ Bombas de inyeccin individuales

Bombas de inyeccin individuales PF Estas bombas (aplicadas en motores pequeos, locomotoras diesel, motores navales y maquinaria de construccin) no tienen rbol de levas propio, pero corresponden sin embargo en su funcionamiento a la bomba de inyeccin en linea PE. En motores grandes, el regulador mecnico-hidrulico o electrnico esta adosado directamente al cuerpo del motor. La regulacin del caudal determinada por el se transmite mediante un varillaje integrado en el motor. Las levas de accionamiento para las diversas bombas de inyeccin PF, se encuentran sobre el rbol de levas correspondiente al control de vlvulas del motor. Por este motivo no es posible la variacin del avance mediante un giro del rbol de levas. Aqu puede conseguirse un ngulo de variad n de algunos grados mediante la regulacin de un elemento intermedio (por ejemplo situando un balancn entre el rbol de levas y el impulsor de rodillo). Las bombas de inyecci n individuales son apropiadas tambi n para el funcionamiento con aceites pesados viscosos.

Unidad bomba-inyector UIS La bomba de inyeccin y el inyector constituyen una unidad. Por cada cilindro del motor se monta una unidad en la culata que es accionada bien directamente mediante un empujador, o indiredamente

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mediante balancn, por parte del rbol de levas del motor. Debido a la supresin de las tuberas de alta presin, es posible una presin de inyeccin esencialmente mayor (hasta 2000 bar) que en las bombas de inyeccin en linea y rotativas. Con esta elevada presin de inyeccin y mediante la regulacin electrnica por campo caracterstico del comienzo de inyeccin y de la duracin de inyeccin (o caudal de inyeccin), es posible una reduccin destacada de las emisiones contaminantes del motor diesel.

Sistema UIS Sistema UPS

Unidad bomba-tubera-inyector UPS Este sistema trabaja seg n el mismo procedimiento que la unidad de bomba-inyector. Se trata aqu de un sistema de inyeccin de alta presin estructurado modularmente. Contrariamente a la unidad bomba-inyector, el inyector y la bomba estn unidos por una tubera corta de inyeccin. El sistema UPS dispone de una unidad de inyeccin por cada cilindro del motor, la cual es accionada por el rbol de levas del motor. Una regulacin electrnica por campo caracterstico del comienzo de inyeccin y de la duracin de inyeccin (o caudal de inyeccin) aporta una reduccin destacada de las emisiones contaminantes del motor diesel. En combinad n con la electro-vlvula de conmutad n rpida, accionada electrnicamente, se determina la correspondiente caracterstica de cada proceso de inyeccin en particular.

* Sistema de inyeccin de acumulador

Common Rail CR En la inyeccin de acumulador "Common Rail" se realizan por separado la generacin de presin y la inyecci n. La presi n de inyecd n se genera independientemente del rgimen del motor y del caudal de inyeccin y esta a disposicin en el "Rail" (acumulador). El momento y el caudal de inyeccin se calculan en la unidad de control eledrnica ECU y se realizan por el inyector en cada cilindro del motor, mediante el control de una electrovlvula.

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Regulacin electrnica Diesel (EDQ

Introduccin La disminucin del consumo de combustible combinado con el aumento de simultneo de potencia o del par motor, determina el desarrollo actual en el sector de la tcnica Diesel. Esto ha trado en los Itimos aos una creciente aplicacin de motores diesel de inyeccin direda (DI), en los cuales se han aumentado de forma considerable las presiones de inyeccin en comparacin con los procedimientos de cmara auxiliar de turbulencia o de precamara. De esta forma se consigue una formad n de mezcla mejorada y una combustin mas completa. Debido a la formad n de mezcla mejorada y a la ausencia de perdidas de descarga entre la precamara y la cmara de combustin principal, el consumo de combustible se reduce hasta un 10.... 15% respecto a los motores de inyeccin indirecta (O) o precamara.

BOSCH Comnnon-rell

unidad de control de un sistema EDC

Relacin general del sistema La regulacin electrnica Diesel EDC (Electronic Diesel Control) a diferencia de los motores equipados con bombas convencionales de inyeccin (bombas en linea y bombas rotativas), el conductor no tiene ninguna influencia directa sobre el caudal de combustible inyectado (ejemplo: a travs del pedal acelerador y un cable de traed n). El caudal de inyecci n se determina por el contrario a travs de diversas magnitudes (ejemplo: estado de servicio, deseo del conductor, emisiones contaminantes, etc.). Esto requiere un extenso concepto de seguridad que reconoce averas que se producen y que aplica las correspondientes medidas conforme a la gravedad de una avera (ejemplo: limitacin del par motor o marcha de emergencia en el margen del rgimen de ralent). La regulacin electrnica diesel permite tambin un intercambio de datos con otros sistemas electrnicos (ejemplo: sistema de traccin antideslizante, control electrnico de cambio) y, por lo tanto, una integraci n en el sistema total del veh culo.

Procesamiento de datos del sistema EDC

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Procesamiento de seales en la unidad de conlrol Unidad de control

elctrica Preparaci n criKontroiadi

Etapas

f Seales (Je entrada dign.il:-.

i M

* ,^

awa

Elementos actuadorsE Seales de entrada analgicas Seales de entrada

Diagnstico =>

y T v \

Intsraz qjB comunica con otros ' sistemas (AB3. Inmovilizadnr. ra

Seales de entrada Los sensores constituyen junto con los actuadores los intermediarios entre el vehculo y la unidad de control UCE. Las seales de los sensores son conducidas a una o varias unidades de control, a travs de circuitos de proteccin y, dado el caso, a travs de convertidores de seal y amplificadores:

- Las seales de entrada analgicas (ejemplo: la que manda el caudalimetro o medidor de caudal de aire aspirado, la presin del turbo, la temperatura del motor etc.) son transformadas por un convertidor analgico/digital (A/D) en el microprocesador de la unidad de control, convirtiendolas en valores digitales.

- Las seales de entrada digitales (ejemplo: se nales de conmutacin como la conexin/desconexin de un elemento o seales de sensores digitales como impulsos de revoluciones de un sensor Hall) pueden elaborarse directamente por el microprocesador.

- Las seales de entrada pulsatorias de sensores inductivas con informaciones sobre el numero de revoluciones y la marca de referencia, son procesadas en una parte del circuito de la unidad de control, para suprimir impulsos parsitos, y son transformadas en una seal rectangular.

Segn el nivel de integracin, el procesamiento de la seal puede realizarse parcialmente o tambin totalmente en el sensor.

Preparacin de se nales Las seales de entrada se limitan, con circuitos de proteccin, a niveles de tensi n admisibles. La seal se filtra y se libera ampliamente de seales perturbadoras superpuestas, y se adapta por amplificacin a la tensin de entrada de la unidad de control.

Procesamiento de seales en la unidad de control Los microprocesadores en la unidad de control elaboran las seales de entrada, casi siempre de forma

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digital. Necesitan para ello un programa que esta almacenado en una memoria de valor fijo (ROM o Flash-EPROM). Ademas existen una parte del programa que se adapta a las caractersticas del motor en particular (curvas caractersticas especificas del motor y campos caractersticos para el control del motor) almacenados en el Flash-EPROM. Los datos para el bloqueo electrnico de arranque, datos de adaptad n y de fabricacin, as como las posibles averas que se producen durante el servicio, se almacenan en una memoria no voltil de escritura/lectura (EEPROM). Debido al gran numero de variantes de motor y de equipamientos de los veh culos, las unidades de control estn equipadas con una codificacin de variantes. Mediante esta codificacin se realiza, por parte del fabricante del veh culo o en un taller, una selecci n de los campos caractersticos almacenados en el Flash-EPROM, para poder satisfacer las funciones deseados de la variante del veh culo. Esta selecci n se almacena tambin en el EEPROM. Otras variantes de aparato estn concebidas de tal forma que pueden programarse en el Flash-EPROM conjuntos completos de datos al final de la produccin del veh culo. De esta forma se reduce la cantidad de tipos de unidades de control necesarios para el fabricante del veh culo.

Una memoria voltil de escritura/lectura (RAM) es necesaria para almacenar en memoria datos variables, como valores de calculo y valores de seal. La memoria RAM necesita para su funcionamiento un abastecimiento continuo de corriente. Al desconectar la unidad de control por el interruptor de encendido o al desenhornar la batera del veh culo, esta memoria pierde todos los datos almacenados. Los valores de adaptad n (valores aprendidos sobre estados del motor y de servicio) tienen que determinarse de nuevo en este caso, tras conectar otra vez la unidad de control. Para evitar este efecto, los valores de adaptacin necesarios se almacenan en el EEPROM, en lugar de en una memoria RAM.

Seales de salida Los microprocesadores controlan con las seales de salida etapas finales que normalmente suministran suficiente potencia para la conexin directa de los elementos de ajuste (actuadores). Las etapas finales estn protegidas contra cortocircuitos a masa o a tensin de batera, as como contra la destruccin debida a la destruccin debida a una sobrecarga elctrica. Estas averas, as como cables interrumpidos, son reconocidas por las etapas finales y son retransmitidas al microprocesador. Adidonalmente se transmiten algunas seales de salida, a travs de interfaces, a otros sistemas.

Sistemas de ayuda de arranque para motores Diesel

Los motores Diesel cuando estn fros presentan dificultad de arranque o combustin ya que las perdidas por fugas y de calor al comprimir la mezcla de aire-combustible, disminuyen la presi n y la temperatura al final de la compresin. Bajo estas circunstancias es especialmente importante la aplicado n de sistemas de ayuda de arranque. En comparacin con la gasolina, el combustible Diesel tiene una elevada tendencia a la inflamacin. Es por ello por lo que los motores Diesel de inyeccin Direda (DI) arrancan espontneamente en caso de arranque por encima de 0 C. La temperatura de autoencendido del gas-oil de 250 C es alcanzada durante el arranque con el rgimen de revoluciones que proporciona el motor de arranque al motor de trmico. Los motores de inyeccin direda (DI), necesitan a temperaturas inferiores a 0C un sistema de ayuda al arranque, mientras que los motores de inyeccin indireda (IDI) o cmara de turbulencia necesitan un sistema de ayuda al arranque para cualquier temperatura. Los motores de antecmara y de cmara auxiliar de turbulencia (inyecd n indirecta), tienen en la cmara de combustin auxiliar una buja de espiga incandescente (GSK) (tambin llamados "calentadores") como "punto caliente". En motores pequeos de inyeccin directa, este punto caliente se encuentra en la periferia de la cmara de combustin. Los motores grandes de inyeccin para vehculos industriales trabajan alternativamente con precalentamiento del aire en el tubo de admisin (precalentamiento del aire de admisin) o con combustible especial con alta facilidad para el encendido (Starpilot), que se inyecta en el aire de admisin. Actualmente se emplean casi exclusivamente sistemas con bujas de

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espiga incandescente.

Buja de espiga incandescente La espiga de la buja esta montada a presin de forma fija y estanca a los gases de escape en un cuerpo de la buj a, y consta de un tubo metlico resistente a los gases calientes y a la corrosi n, que lleva en su interior un filamento incandescente rodeado de polvo compactado de xido de magnesio. Este filamento incandescente consta de dos resistencias conectadas en serie: el filamento calefactor dispuesto en la punta del tubo incandescente, y el filamento regulador. Mientras que el filamento calefactor presenta una resistencia casi independiente a la temperatura, el filamento regulador tiene un coeficiente positivo de temperatura (PTC).

Buja de espiga Incandescente GSK2

. ; . - . v3

1 - Enchufe de coneiin. 2- Arandela aislante. 5- Junta doMe; i- Perno de anexin; 5- Cuerpo; 6- Junta del cuerpo calefactor; 7- Filanrent-o carelactor y regulador; B- Tubo incandescente; 9- Polvo de relleno.

Su resistencia aumenta en las buj fas de espiga incandescente de nueva generacin (GSK2), al aumentar la temperatura con mayor intensidad todava que en las bujas de espiga incandescente convencionales (tipo S-RSK). Las buj fas GSK2 recientes se caracterizan por alcanzar con mayor rapidez la temperatura necesaria para el encendido (850 C en 4 seg.) y por una temperatura de inercia mas baja; la temperatura de la buja se limita as a valores no crticos para si misma. En consecuencia, la buja de espiga incandescente puede continuar funcionando hasta tres minutos despus del arranque. Esta incandescencia posterior al arranque da lugar a una fase de aceleracin y calentamiento mejoradas con una reduccin importante de emisiones y gases de escape as como reduccin del ruido caracterstico en fro de los motores Diesel.

Diagrama de temperatura-tiempo de bujas de espiga incandescente

10 20 30 40 iO i

Tiempo

Buja de precalentamiento Esta buja calienta el aire de admisin mediante la combustin de combustible. Normalmente, la bomba de alimentad n de combustible del sistema de inyeccin, conduce el combustible del sistema de inyecci n, conduce el combustible a travs de una electrovlvula a la buja de precalentamiento. En la boquilla de conexin de la buja de precalentamiento se encuentra un filtro y un dispositivo dosificador. Este dispositivo dosificador deja pasar un caudal de combustible adaptado correspondiente al motor, que se evapora en un tubo vaporizador dispuesto alrededor de la espiga incandescente y que se mezcla entonces con el aire aspirado. La mezcla se inflama en la parte delantera de la buja de precalentamiento, al entrar en contacto con la espiga incandescente caliente a mas de 1000 C.

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Unidad de control de tiempo de incandescencia (GZS) Dispone, para la activad n de las buj fas de espiga incandescente, de un rel de potencia, as como de bloques de conmutacin electrnica. Estos bloques controlan por ejemplo los tiempos de activacin de las buj fas de espiga incandescencte, o bien realizan funciones de seguridad y de supervisin. Con la ayuda de sus funciones de diagnostico, las unidades de control del tiempo de incandescencia todava mas perfeccionadas, reconocen tambin el fallo de buj fas incandescentes aisladas, comunicndolo entonces al conducto. Las entradas de control hacia la unidad de control de tiempo de incandescencia estn construidas como un conectar m ltiple, y la va de corriente hacia las buj fas de espiga incandescente se conduce mediante pernos roscados o conectares

apropiados, con el fin de impedir ca idas de tensi n no deseadas.

El proceso de preincandescencia y de arranque se realizada con el interruptor de arranque. Con la posicin de la llave "encendido conectado" comienza el proceso de preincandescencia. Al apagarse la lampara de control de incandescencia, las buj fas de espiga incandescente estn suficientemente calientes para poder iniciar el proceso de arranque. En la fase de arranque las gticas de combustible inyectadas se evaporan, se inflaman en el aire caliente comprimido, y el calor producido origina el proceso de combusti n. La incandescencia despus que el motor ha arrancado contribuye a un funcionamiento de aceleracin y de ralent sin fallos y con poca formacin de humo y una disminucin del ruido caracterstico del motor en fri. Si no se arranca, una desconexi n de seguridad de la buj a de espiga incandescente, impide que se descargue la batera.

Funcionamiento

En caso de acoplamiento de la unidad de control de tiempo de incandescencia a la unidad de control del sistema EDC (Electronic Diesel Control), pueden aprovecharse las informaciones existentes all, para optimizar la activacin de la buja de espiga en los diversos estados de servicio.

Bomba rotativa de inyeccin, tipo VE

Esquema del control de incandescencia 1.- Buja 3E pmincanoeacencia I.- Unidad de control deflempa de incandeaMneia i.- Intemiplirde arranque 4.-Canaxin con batera 5.- TaEga de contral 1- Unidad de central

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Aplicaciones El campo de aplicacin y el diseo de la bomba viene determinados por el n de rpm, la potencia y el tipo de construccin del motor diesel. Las bombas de inyeccin rotativas se utilizan principalmente en automviles de turismo, camiones, tractores y motores estacionarios.

Generalidades A diferencia de la bomba de inyeccin en linea, la rotativa del tipo VE no dispone mas que de un solo cilindro y un solo mbolo distribuidor, aunque el motor sea de varios cilindros. La lumbrera de distribuccin asegura el reparto, entre las diferentes salidas correspondientes al n de cilindros del motor, del comb ustible alimentado por el mbolo de la bomba

En el cuerpo cerrado de la bomba se encuentran reunidos los siguientes componentes con sus respectivas funciones: 1- Bomba de alimentacin de aletas: aspira combustible del deposito y lo introduce al interior de la bomba de inyeccin. 2- Bomba de alta presi n con distribuidor: genera la presin de inyeccin, transporta y distribuye el combustible. 3.- Regulador mecnico de velocidad: regula el rgimen, varia el caudal de inyecci n mediante el dispositivo regulador en el margen de regulad n. 4- Vlvula electromagn tica de parada: corta la alimentad n de combustible y el motor se para. 5.-Variador de avance: corrige el comienzo de la inyeccin en funcin del rgimen (n de rpm motor).

nota: la bomba rotativa de inyeccin tambin puede estar equipada con diferentes dispositivos correctores, que permiten la adaptacin individual a las caractersticas especificas del motor diesel (p. ejemplo para motores equipados con turbo se utiliza un tipo de bomba que tiene un dispositivo corrector de sobrealimentad n).

Estructura El eje de accionamiento de la bomba va alojado en el cuerpo de sta. Sobre el va dispuesta en primer lugar la bomba de alimentacin de aletas (tambin llamada bomba de transferencia). Detras del eje se encuentra el anillo de rodillos, que no es solidario con el eje de accionamiento aunque se encuentra alojado, asi mismo, en el cuerpo de la bomba. Por medio del disco de levas que se apoya sobre los rodillos del anillo y es accionado por el eje, se consigue un movimiento simultneamente rotativo y longitudinal, que se transmite al mbolo distribuidor, el cual es guiado por la cabeza hidrulica, solidaria del cuerpo de la bomba. En este van fijados el dispositivo eledrico de parada mediante corte de la alimentacin de combustible, el tapn roscado con tornillo de purga y las vlvulas de impulsin con los correspondientes racores. El grupo regulador es movido por el accionamiento correspondiente solidario del eje conductor, a travs

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de una rueda dentada. El grupo regulador va equipado con pesos centrfugos y el manguito regulador. El mecanismo regulador, compuesto por las palancas de ajuste, de arranque y tensora, va alojado en el cuerpo y es giratorio. Sirve para modificar la posici n de la corredera de regulaci n del mbolo de bomba. En la parte superior del mecanismo regulador acta el resorte de regulacin, unido a la palanca de control a travs del eje de esta. El eje va alojado en la tapa del regulador, mediante lo cual y a travs de la palanca de control se acta sobre el funcionamiento de la bomba. La tapa del regulador cierra por arriba la bomba de inyeccin. En el regulador van dispuestos, adems, el tornillo de ajuste del caudal de plena carga, el estrangulador de rebose y el tornillo de ajuste de rgimen.

Componentes de una bomba VE: 1.-Vlvula reguladora de presin en el interior de la bomba. 2- Grupo regulador del caudal de combustible a inyectar. 3.- Estrangulador de rebose (retorno a deposito). 4- Cabezal hidrulico y bomba de alta presin. 5.- Bomba de alimentacin de aletas. 6.- Variador de avance a la inyeccin. 7- Disco de levas. 8.-Vlvula electromagntica de parada.

Montado en sentido transversal al eje de accionamiento de la bomba, en la parte inferior de la bomba va alojado el variador de vanee hidrulico. Su funcionamiento es influido por la presin interna de la bomba de inyeccin. La presin depende del n de rpm. a la que gire la bomba de alimentacin de paletas y de la vlvula reguladora de presin.

Accionamiento de la bomba En los motores de 4 tiempos, la velocidad de rotacin de la bomba es la mitad de la del cigeal del motor diesel y la misma velocidad que la del rbol de levas. El accionamiento de las bombas es forzado y, ademas se realiza, de forma que el eje conductor de la bomba gira en perfecto sincronismo con el movimiento del pistn del motor. Este movimiento sincrnico se consigue mediante correa dentada, pi on de acoplamiento, rueda dentada o cadena. Hay bombas rotativas de inyeccin para giro a derechas o a izquierdas. El orden de inyeccin depende, por tanto, del sentido dee rotacin, pero las salidas inyectan siempre el combustible segn el orden geomtrico de disposicin. Para evitar confusiones con la designacin de los cilindros del motor, las salidas de la bomba se designan con A, B, C, etc.

Seccin de baja presin

Los elementos que forman la parte de baja presi n en las bombas rotativas son: - Bomba de alimentacin de aletas. -Vlvula reguladora de presin. - Estrangulador de rebose. En el circuito de alimentacin de los motores diesel, el combustible es aspirado del deposito mediante la bomba de alimentacin de aletas y transportado al interior de la bomba de inyeccin. Para obtener en el interior de la bomba una presi n determinada en funcin del rgimen (n de rpm), se necesita una vlvula reguladora de presin que permita ajustar una presin definida a un determinado rgimen. La presin aumenta proporcionalmente al aumentar el n de rpm, es decir, cuanto mayor sea el rgimen, mayor ser la presin en el interior de la bomba. Una parte del caudal de combustible transportado retorna, a travs de la vlvula reguladora de presi n a la entrada de la bomba de aletas. Ademas, para la refrigeracin y autopurga de aire de la bomba de

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inyecci n, el combustible retorna al depsito de combustible a travs del estrangulador de rebose dispuesto en la parte superior de la bomba.

Elementos que forman la parte de baja presin de una bomba de inyeccin: 1 - Eje de accionamiento; 2- V Ivula reguladora de presin; 3.- Anillo de apoyo;

4- Rueda dentada de accionamiento del regulador de caudal de combustible; 5.- Garra del eje; 6.- Anillo excntrico; 7- Estrangulador de rebose.

Bomba de alimentacin de aletas: Esta montada entorno al eje de accionamiento de la bomba de inyecci n. El rotor (2) de aletas (1) esta centrado sobre el eje y es accionado por una chaveta del disco. El rotor de aletas esta rodeado por un anillo excntrico (3) alojado en el cuerpo.

Las cuatro aletas (1) del rotor (2) son presionadas hacia el exterior, contra el anillo excntrico (3), por efecto del movimiento de rotacin y de la fuerza centrifuga resultante. El combustible llega al cuerpo de la bomba de inyecci n a travs del canal de alimentacin y pasa, por una abertura en forma de rion. Por efecto de la rotacin, el combustible que se encuentra entre las aletas, es transportado hacia el recinto superior y penetra en el interior de la bomba de inyecci n a travs de un taladro. Al mismo tiempo, a travs de un segundo taladro, una parte del combustible llega a la vlvula reguladora de presi n.

ombu atine sorrabdc- a preain en el infcncf d# la

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Vlvula reguladora de presin: situada cerca de la bomba de alimentad n de aletas. Esta vlvula es de corredera, tarada por muelle, con lo que se puede variar la presin en el interior de la bomba de nyecci n seg n el caudal de combustible que se alimente. Si la presin de combustible excede un determinado valor, el embolo de la vlvula abre el taladro de retorno, de forma que el combustible pueda retornar a la entrada de la bomba de alimentacin de aletas. La presin de apertura de la vlvula la determina la tensin previa del muelle de compresin.

aproen

Estrangulador de rebose: va roscado en la parte superior de la bomba de inyeccin. Permite el retorno de un caudal variable de combustible al deposito, a travs de un pequeo orificio (dimetro 0.6 mm.). El taladro ofrece una resistencia a la salida de combustible, por lo que se mantiene la presin en el interior de la bomba. Como en el recinto interior de la bomba se necesita una presin de combustible exactamente definida de acuerdo con el rgimen, el estrangulador de rebose y la v Ivula reguladora de presi n estn coordinados entre si en lo que al funcionamiento se refiere.

anwfei a pnean

Seccin de alta presin

mbolo

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Elementos de la bomba encargados de generar y distribuir el combustible a alta presin: 1.- Eje de accionamiento; 2.- Disco cruceta; 3.- Anillo de rodillos; 4- Rodillo; 5.- Disco de levas; 6.-

Arandelas de ajuste; 7- Embolo distribuidor; 8.- Puente elstico; 9.- Corredera de regulacin; 10.- Cabeza distribuidora; 11.- Muelle; 12.- Racor

de impulsin (vlvula de reaspiracin).

Funcionamiento de la seccin de alta presin de la bomba

El movimiento rotativo del eje de accionamiento (1) se transmite al mbolo distribuidor (7) por medio de un acoplamiento. Las garras del eje de accionamiento y del disco de levas (5) engranan en el disco cruceta (2) dispuesto entre ellas. Por medio del disco de levas, el movimiento giratorio del eje de accionamiento se convierte en un movimiento de elevad n y giro. Esto se debe a que la trayectoria de las levas del disco discurre sobre los rodillos del anillo. El mbolo distribuidor es solidario del disco de levas por medio de una pieza de ajuste, y esta coordinado por un arrastrador. El desplazamiento del mbolo distribuidor hacia el punto muerto superior (PMI) esta asegurado por el perfil del disco de levas. Los dos muelles antagonistas del mbolo, dispuestos simtricamente, que reposan sobre la cabeza distribuidora (10) y actan sobre el mbolo distribuidor a travs de un puente elstico (8), que provocan el desplazamiento del mbolo al punto muerto inferior (PMI). Ademas, dichos muelles impiden que el disco de levas pueda saltar, a causa de la elevada aceleracin, de los rodillos del anillo. Para que el mbolo distribuidor no pueda salirse de su posicin central a causa de la presin centrifuga, se ha determinado con precisin la altura de los muelles antagonistas del mbolo que estn perfectamente coordinados.

Discos de levas y formas de leva Adems de la funcin motriz del eje de accionamiento, el disco de levas influye sobre la presin de inyeccin y sobre la duracin de esta. Los criterios determinantes a este respecto son la carrera y la velocidad de elevad n de la leva. Seg n la forma de la cmara de combusti n y el m todo de combusti n de los distintos tipos de motor, las condiciones de inyeccin debern producirse de forma individualmente coordinada. Por esta razn, para cada tipo de motor se calcula una pista especial de levas que luego se coloca sobre la cara frontal del disco de levas. El disco as configurado se monta ado

15

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seguido en la correspondiente bomba de nyecci n

Por esta razn, los discos de levas de las distintas bombas de inyeccin no son intercambiables entre si.

Conjunto de la bomba La cabeza y el mbolo distribuidores, as como la corredera de regulacin estn tan exactamente ajustados entre s (por rodaje) que su estanqueidad es total incluso a las presiones mas elevadas. Las perdidas por fugas son nfimas pero tan inevitables como necesarias para la lubricacin del mbolo distribuidor.

Por esta razn, en caso de sustitucin deber cambiarse el conjunto de bomba completo; en ning n caso el mbolo distribuidor, la cabeza distribuidora o la corredera de regulacin, por separado.

Conjunto de cabeza y mbolo distribuidores: 1 .-Cabeza distribuidora; 2.- Embolo distribuidor; 3.- Racor de impulsi n; 4.-Vlvula de reaspiracin (tambin llamada de

impulsin); 5.- Corredera de regulacin.

Fases de la generacin y distribucin del combustible a alta presi n.

A

A

Entrada de combustible: Con el mbolo (1) en posicin PMI (Punto Muerto Inferior), el combustible entra al recinto de alta presi n (5), a trav es del canal de entrada (3) y la ranura de control (4).

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Alimentacin de combustible. Durante la carrera de PMI hacia PMS (Punto Muerto Superior), el mbolo cierra el canal de entrada (3), sometiendo a presin al combustible que se encuentra en el recinto de alta presin (5). Durante el movimiento giratorio del embolo (1) la ranura de distribucin (8) coincide con uno de los orificios que tiene la cabeza distribuidora (7) y que alimenta a uno de los inyectores.

Fin de alimentad n. La alimentad n de combustible concluye en cuanto la corredera de regulacin (2) abre los orificios de descarga (9).

Entrada de combustible. Cuando el mbolo retorna de PMS hacia PMI en su movimiento alternativo y sumando a este el movimiento rotativo se cierra la ranura de distribuci n (8) y se abre el canal de entrada (3) para volverse a llenar de combustible el recinto de alta presin (5).

Las fases que sirven para generar y distribuir el combustible a alta presi n que se ven en el cuadro superior corresponde a la alimentaci n de uno de los cilindros del motor. En el caso de un motor de 4 cilindros el mbolo (1) describe un cuarto de vuelta entre las posiciones PMI y PMS y un sexto de vuelta si se trata de un motor de 6 cilindros.

Vlvula de reaspiracin (tambin llamada de impulsin) Esta vlvula aisla la tubera que conecta la bomba con el inyector de la propia bomba de inyeccin. La misin de esta vlvula es descargar la tubera de inyeccin tras concluir la fase de alimentaci n de la bomba, extrayendo un volumen exactamente definido de la tubera para por una parte mantener la presi n en la tubera (as la prxima inyeccin se realice sin retardo alguno), y por otra parte debe asegurar, igualmente, la cada brusca de la presi n del combustible en los conductos para obtener el cierre inmediato del inyector, evitando as cualquier minina salida de combustible, unida al rebote de la aguja sobre su asiento.

Esquema de una vlvula de reaspiraci n: 1.- Salida de combustible hacia inyector a travs del tubo; 2.- Pistn de expansin; 3.- Cono de vlvula; 4.- Muelle; 5.- Porta-vlvula unido a la bomba.

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Funcionamiento Al final de la inyeccin, la vlvula desciende bajo la accin del muelle (4). El pistn de expansin (2) se introduce en el porta-vlvula (5), antes de que el cono de vlvula (3) descienda sobre su asiento, aislando el tubo de alimentacin de inyector (1). El descenso de la vlvula (3) realiza una reaspirad n de un determinado volumen dentro de la canalizaci n, lo que da lugar a una expansin rpida del combustible provocando, en consecuencia, el cierre brusco del inyector.

vlvula abierta vlviJa se ciare se produce la reasplradn

Regulacin mecnica de la dosificacin de combustible.

El comportamiento de los veh culos diesel es satisfactorio cuando el motor responde a cualquier movimiento del acelerador. Al ponerlo en marcha, no debe tender a pararse de nuevo. Cuando se varia la posid n del pedal del acelerador, el veh culo debe acelerar o retener sin tirones. A id ntica posici n del acelerador y con pendiente constante de la calzada, la velocidad de marcha debe mantenerse asimismo constante. Al dejar de pisar el acelerador, el motor debe retener el vehculo. En el motor diesel, estas funciones estn encomendadas al regulador de rgimen o tambin llamado regulador de la dosificacin de combustible.

Funciones del regulador

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- Regulador del ralent El motor diesel no funciona con un rgimen de ralent inferior al prefijado, si dicho r gimai ha sido regulado.

- Regulacin del rgimenmximo En caso de bajada de rgimen mximo de plena carga esta limitado al de ralent superior. El regulador considera esta situacin y retrae la corredera de regulad n hacia la direcci n de parada El motor recibe menos combustible.

- Regulacin de regmenes intermedios Esta funci n corre a cargo del regulador de todo rgimen. Con este tipo de regulador tambi en se pueden mantener constantes, dentro de determinados limites, los regmenes comprendidos entre el de ralent y el mximo.

Ademas de sus funciones propias, al regulador se le exigen funciones de control: - Liberacin o bloqueo de un caudal mayor de combustible necesario para el arranque. - Variad n del caudal de plena carga en fund n del rgimen (correcdn). Para estas fundones adidonales, se predsan, en parte, dispositivos adaptadores.

Regulador de todo rgimen El regulador de todo rgimen ajusta este entre el de arranque y el mximo. Con este regulador se pueden regular, ademas de los regmenes de ralent y el nominal, cualquier otro r gimen que se encuentre comprendido entre estos.

Posicin de atranque Posicin de ralenl

Esquema de regulador de todo rgimen: 1,2.- Pesos centr fugos; 3.- Manguito regulador; 4.- Palanca tensora; 5.- Palanca de arranque; 6.- Muelle de arranque; 7.- Corredera de

regulacin; 8.- Taladro de mando del mbolo distribuidor; 9.- Embolo distribuidor; 10.- Tornillo de ajuste, rgimen del ralent; 11.- Palanca de

control de todo rgimen; 12- Muelle de regulacin; 13.- Perno defijacin; 14.- Muelle de ralent;

a.- Carrera del muelle de arranque; c- Carrera del muelle de ralent ; d1 Carrera til m xima, arranque; d2.- Carrera til m nima, ralent; 0.- Punto de giro para 4 y 5.

Construccin El bloque regulador que comprende los pesos centrfugos y su carcasa, as como el muelle de regulacin

12 11

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y el grupo de palancas, es movido por el eje de arrastre de la bomba. El bloque regulador gira sobre el eje de regulacin solidario del cuerpo de la bomba. El movimiento radial de los pesos centrfugos se transforma en desplazamiento axial del manguito regulador. La fuerza del manguito regulador y su recorrido influyen en la posicin del mecanismo regulador, compuesto por tres palancas: la de ajuste, la tensora y la de arranque. La palanca de ajuste gira sobre un pivote alojado en el cuerpo de la bomba y se puede graduar mediante el tornillo de ajuste de caudal de alimentacin. Las palancas de sujecin y de arranque pivotan tambin sobre la de ajuste. La palanca de arranque dispone en su parte inferior de una rotula que acta sobre la corredera de regulacin, en oposicin a la cual, en su parte superior, va fijado el muelle de arranque. En la parte superior de la palanca tensora va fijado el muelle de ralent por medio de un perno de retencin, al que tambin va enganchado el muelle de regulacin. La palanca de control y el eje de est forman la unin con la que regula el rgimen. La posid n del mecanismo de regulacin queda definida por la interaccin de las fuerzas del muelle y el manguito. El movimiento de control se transmite a la corredera de regulacin y de esta forma se determina el caudal de alimentacin del mbolo distribuidor.

Comportamiento en el arranque Cuando la bomba rotativa de inyeccin esta parada, los pesos centrfugos se encuentran en reposo, y el manguito regulador en su posici n inicial. La palanca de arranque se desplaza a la posicin de arranque mediante el muelle de arranque, que la hace girar alrededor de su punto de rotacin "0". Simult neamente, la rotula de la palanca de arranque hace que la corredera de regulacin se desplace sobre el mbolo distribuidor en la direcci n del caudal de arranque, con el resultado de que el mbolo distribuidor debe recorrer una carrera til considerable (volumen de alimentacin mximo = caudal de arranque) hasta que se produce la limitaci n determinada por el mando. De este modo, al arrancar se produce el caudal necesario para la puesta en marcha. El rgimen mas bajo (rgimen de arranque) es suficiente para desplazar el manguito regulador, en oposicin al dbil muelle de arranque, una distancia igual a a. La palanca de arranque vuelve a girar entonces alrededor del punto "O1

Regulacin de ralent

, y el caudal de arranque se reduce automticamente al necesario para el ralent.

Una vez arrancado el motor diesel, al soltar el acelerador, la palanca de control de rgimen pasa a la posicin de ralent, quedando apoyada entonces sobre su tope del tornillo de ajuste de ste. El rgimen de ralent ha sido elegido de modo que, en ausencia de carga, el motor contine funcionando de forma segura y sin el riesgo de que se pare. La regulacin la asegura el muelle de ralent dispuesto sobre el perno de sujecin. Este mediante el equilibrio en contra de la oposicin creada por los pesos centrfugos. Mediante este equilibrio de fuerzas se determina la posicin de la corredera de regulacin respecto del orificio de descarga del mbolo distribuidor y, por lo tanto, se fija la carrera til. Cuando los regmenes superan el margen de ralent, finaliza el recorrido "c" del muelle y se vence la resistencia opuesta por el muelle.

Funcionamiento en carga En servicio la palanca de control de rgimen pivota y adopta una posicin definida por el rgimen o la velocidad de desplazamiento deseada del ven culo. Esta posici n la determina el conductor mediante la correspondiente posicin del acelerador. La accin de los muelles de arranque y de ralent queda anulada para regmenes superiores al margen de ralent. Aquellos no influyen sobre la regulacin. El muelle de regulacin interviene solo en el siguiente caso.

Ejemplo: El conductor acciona el acelerador y pone la palanca de mando de rgimen en una posicin determinada que debe corresponder a la velocidad deseada (superior). Esta correccin somete al muelle de regulacin a una tensin de un valor determinado. El efecto de la fuerza del muelle de regulad n es portante superior al de la fuerza centrifuga. Las palancas de arranque y de sujecin siguen el movimiento del muelle, es decir, pivotan alrededor del eje "0" y transmiten el movimiento a la corredera, desplazndola en el sentido de caudal mximo. Este aumento del caudal de alimentacin determina una subida del rgimen, acci n que obliga a los pesos centrfugos a desplazarse hacia al exterior y empujar el manguito regulador en oposicin a la fuerza del muelle actuante. Sin embargo la corredera de regulad n permanece en "mximo" hasta que el par se equilibra. Si el rgimen motor sigue aumentando, los pesos centrfugos se desplazan mas hacia afuera, predominando entonces el efecto de la fuerza del manguito de regulacin. Por consiguiente, las palancas de arranque y de sujecin pivotan alrededor de

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su eje comr'O" y desplazan la corredera de regulad n en el sentido de "parada", con lo que el orificio de descarga queda libre antes. El caudal de alimentacin puede reducirse hasta "caudal nulo", lo que garantiza la limitacin de rgimen. Si la carga (ejemplo: en una pendiente) es tan pronunciada que la corredera de regulacin se encuentra en la posicin de plena carga, pero el rgimen disminuye a pesar de ello, los pesos centrfugos se desplazan mas hacia el interior y en funcin de este rgimen. Pero como la corredera de regulacin ya se encuentra en la posicin de plena carga, no es posible aumentar mas el caudal de combustible. El motor esta sobrecargado y, en este caso, el condudor debe reducir a una marcha inferior, o bien modificar el rgimen.

Funcionamiento al aumentar el reg men Fuicicnamientc- si disminuir el rgimen

Regulador de todo rgimen: 1.- Pesos centrfugos; 2.- Palanca de control de rgimen; 3.- Tornillo de ajuste del r

gimen de ralent; 4.- Muelle de regulad n; 5.- Muelle de ralent; 6.- Palanca de arranque; 7.- Palanca tensora; 8.- Tope de la palanca tensora; 9.- Muelle de arranque; 10.- Corredera de regulacin; 11.- Tornillo de ajuste plena carga; 12.- Manguito regulador; 13.- Taladro de control del mbolo distribuidor; 14.- Embolo distribuidor; 0.- eje de giro de 6 y 7;

d1.- Carrera til de media carga; d2.- Carrera til de plena carga.

Marcha con freno motor Al bajar una pendiente (marcha con freno motor) ocurre lo contrario. El impulso y la aceleracin del motor los produce el vehculo. Debido a esto, los pesos centrfugos se desplazan hacia afuera y el manguito regulador presiona contra las palancas de arranque y de sujecin. Ambas cambian de posicin y desplazan la corredera de regulacin en la direccin de menos caudal hasta que se ajusta un caudal de alimentad n inferior, correspondiente al nuevo estado de carga, que en el caso extremo es nulo. En caso de descarga completa del motor se alcanza el rgimen superior de ralent. El comportamiento del regulador de "todo rgimen" ya descrito es siempre aplicable a todas las posiciones de la palanca de control de rgimen si, por alg n motivo, la carga o el rgimen varan de forma tan considerable que la corredera de regulacin apoya en sus posiciones finales de "plena carga" o "parada".

Regulador mini-maxi

Este regulador determina nicamente los reg menes de ralent y mximo. El margen intermedio se controla diredamente mediante el acelerador.

Construccin El bloque regulador, que comprende los pesos centrfugos y el conjunto de palancas, es similar al regulador de todo rgimen. El regulador mini-maxi se distingue por el mulle de regulacin y su montaje. Se trata de un muelle de compresi n alojado en un elemento gu a. La unin entre la palanca de sujed n y el muelle de regulacin esta encomendada al perno de tope.

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Posidn de ralnti Posicin de plena carga

Regulador mini-maxi: 1.- Pesos centrfugos; 2.- Palanca de control de rgimen; 3.- Tornillo de ajuste de ralent; 4-

Muelle de regulacin; 5.- Muelle intermedio; 6.- Perno de fijacin; 7- Muelle de ralent; 8.- Palanca de control; 9.- Palanca de sujecin.; 10.- Tope de la palanca de sujecin.; 11.- Muelle de arranque; 12.- Corredera de regulacin; 13.- Tornillo de ajuste de plena carga; 14.- Manguito regulador; 15.- Taladro de control del mbolo distribuidor; a.-

Carrera de los muelles de arranque y de ralent; b.- Carrera del muelle intermedio; d1.- Carrera til mnima de ralent; d2.- Carrera til de plena carga; 0.- eje de rotad n de 8 y 9.

Comportamiento en el arranque El manguito regulador se encuentra en la posicin de salida, ya que los pesos centrfugos estn en reposo. Por ello, el muelle de arranque esta en condiciones de presionar la palanca de arranque contra el manguito regulador. La corredera de regulacin del mbolo distribuidor se encuentra en la posicin "caudal de arranque".

Regulacin de ralent Despu es de arrancar el motor y soltar el acelerador, la palanca de control del rgimen pasa a la posici n de ralent por efecto del muelle antagonista. Al aumentar el rgimen aumenta tambin la fuerza centrifuga de los pesos que, por su ala interna presionan al manguito regulador contra la palanca de arranque. La regulacin se efecta por medio del muelle de ralent solidario de la palanca de sujecin. La corredera de regulacin se desplaza en el sentido correspondiente a "reduccin de caudal de alimentacin" por efecto del movimiento giratorio de la palanca de arranque. La posicin de la corredera de regulacin la determina, por tanto, la interaccin entre la fuerza centrifuga y la del muelle.

Funcionamiento en carga Si el conductor acciona el pedal del acelerador, la palanca de mando de rgimen adopta un ngulo de inclinacin determinado. El margen de actuacin de los muelles de arranque y de ralent queda anulado y entra en accin el muelle intermedio. El muelle intermedio del regulador mini-maxi permite obtener un margen de ralent mas amplio y una transicin mas "suave" al margen no regulado. Si la palanca de control de rgimen se sigue desplazando en direccin de plena carga, el desplazamiento del muelle intermedio prosigue hasta que el collarn del perno apoya en la palanca tensora. El margen de actuad n del muelle intermedio queda anulado y acta, por tanto, el margen sin regulacin, determinado por la tensin previa del muelle de regulacin. Para este margen de rgimen, el muelle puede considerarse r gido. La variacin de la posicin de la palanca de control de rgimen (o del pedal del acelerador) es transmitida ahora a la corredera de regulacin por medio del mecanismo regulador. As, mediante el pedal del acelerador, se determina directamente el caudal de alimentacin. Si el conductor desea aumentar la velocidad o ha de subir una pendiente, debe dar "mas gas"; si, por el contrario, se exige menor potencia de motor, deber "quitar gas". Si el motor queda ahora sin carga, con la posicin de la palanca de control de rgimen sin modificar, a caudal constante se produce una elevacin del rgimen. La fuerza centrifuga aumenta, y obliga a los pesos a desplazar el manguito regulador contra las palancas

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de arranque y de sujecin. Solo despus de que ha sido vencida la tensin previa del muelle de regulaci n por efecto de la fuerza del manguito, tiene lugar de forma eficiente la regulacin limitadora final al margen de rgimen nominal. En ausencia total de carga, el motor alcanza el rgimen mximo de ralent y esta, portante, protegido contra sobrerevoluciones. Los vehculos de turismo suelen ir equipados con una combinacin de reguladores 'todo rgimen" y "mini-maxi".

Variacin del avance a la inyeccin

Este dispositivo de la bomba rotativa de inyeccin permite adelantar el comienzo de la alimentacin en relacin con la posicin del cigeal del motor y de acuerdo con el rgimen, para compensar los retardos de inyeccin e inflamacin.

Funcin Durante la fase de alimentacin de la bomba de inyeccin, la apertura del inyector se produce mediante una onda de presin que se propaga a la velocidad del sonido por la tubera de inyeccin. El tiempo invertido en ello es independiente del rgimen, sin embargo, el ngulo descrito por el cigeal entre el comienzo de la alimentad n y de la nyecci n aumenta con el rgimen. Esto obliga, por tanto, a introducir una correccin adelantando el comienzo de la alimentacin. El tiempo de la propagacin de la onda de presi n la determinan las dimensiones de la tubera de inyeccin y la velocidad del sonido que es de aprox. 1500 m/seg. en el gasleo. El tiempo necesario para ello se denomina retardo de nyecci n y el comienzo de la inyeccin esta, por consiguiente, retrasado con respecto al comienzo de alimentado n. Debido a este fen meno, a reg menes altos el inyedor abre, en t rminos referidos a la posici n del pistn, mas tarde que a regmenes bajos. Despus de la inyeccin, el gasleo necesita cierto tiempo para pasar al estado gaseoso y formar con el aire la mezcla inflamable. Este tiempo de preparacin de la mezcla es independiente del rgimen motor. El intervalo necesario para ello entre el comienzo de la inyeccin y de la combustin se denomina, en los motores diesel, retraso de inflamacin que depende del "ndice de cetano", la relad n de compresin, la temperatura del aire y la pulverizacin del combustible. Por lo general, la durad n del retraso de inflamacin es del orden de 1 milisegundo. Siendo el comienzo de la inyeccin constante y el rgimen del motor ascendente, el ngulo del cigeal entre el comienzo de la inyeccin y el de la combusti n, va aumentando hasta que esta ultima no puede comenzar en el momento adecuado, en trminos relativos a la posicin del pistn del motor. Como la combustin favorable y la ptima potencia de un motor diesel solo se consiguen con una posicin determinada del cigeal o del pistn, a medida que aumenta el rgimen debe de adelantarse el comienzo de alimentacin de la bomba de inyeccin para compensar el desplazamiento temporal condicionado por el retraso de la inyeccin e inflamacin. Para ello se utiliza el variador de avance en fund n del rgimen.

Construccin El variador de avance por control hidrulico va montado en la parte inferior del cuerpo de la bomba rotativa de inyecci n, perpendicular a su eje longitudinal. El mbolo del variador de avance es guiado por el cuerpo de la bomba,, que va cerrado por tapas a ambos lados. En el embolo hay un orificio que posibilita la entrada de combustible, mientras que en lado contrario va dispuesto un muelle de compresi n. El embolo va unido al anillo de rodillos mediante un una pieza deslizante y un perno.

Disposici n del variador de avance en la bomba rotativa: 1.- Anillo de rodillos; 2- Rodillos del anillo; 3- Pieza

deslizante; 4.- Perno; 5.- Embolo del variador de avance; 6.- Disco de levas; 7.- Embolo distribuidor.

Funcionamiento La posicin inicial del embolo del variador de avance en la bomba de inyeccin rotativa la mantiene el muelle tarado del variador. Durante el funcionamiento, la presin de combustible en el interior de la bomba la regula, en proporcin al rgimen, la vlvula reguladora de presin junto con el estrangulador de rebose. Por consiguiente la presi n de combustible creada en el interior de la bomba se aplica por el lado del mbolo opuesto al muelle del variador de avance. La presin del combustible en el interior de la bomba solo vence la resistencia inicial del muelle y desplaza el mbolo del variador a partir de un determinado rgimen (300 rpm). El movimiento axial del embolo se transmite al anillo de rodillos montado sobre cojinete por medio de la pieza deslizante y el perno. Esto hace que la disposicin del disco de levas con respecto al anillo de rodillos vari de forma que los rodillos del anillo levanten, con cierta antelad n, el disco de levas en giro. El disco de levas y el embolo distribuidor estn, por tanto, desfasados en un determinado ngulo de rotacin con respecto al anillo de rodillos. El valor angular puede ser de hasta 12 de ngulo de levas (24 de ngulo de dg eal).

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Poacin de reposo Posicin de fuidcnamiento

(' " " :

r ":

Seccin del varador de avance: 1.- Cuerpo de la bomba; 2- Anillo de rodillos; 3.- Rodillo; 4- Perno; 5.-

Orificio del mbolo; 6.- Tapa; 7.- Embolo; 8.- Pieza deslizante; 9.- Muelle.

Dispositivos de adaptacin

La bomba de inyeccin ha sido realizada seg n el principio de construccin modular y puede ser equipada con diferentes dispositivos adicionales seg n las exigencias del motor. De esta forma se consiguen mltiples posibilidades de adaptacin que permiten alcanzar los valores mas favorables de par motor, potencia, consumo y emisiones de escape.

Bomba rotativa de inyeccin con dispositivos de adaptacin.

En el esquema siguiente se explican los dispositivos de adaptacin y como influyen en el funcionamiento del motor diesel.

EL4B

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Compensaaon mecnica/hidrulica de plena caiga. Compensacin de caudal de cimentacin e las caiaerisBcas de consumo de combuBttle del motaren fundn del rgimen

Tape de plena carga en fimdi da la piuln de caiga. Control de caudal de alimentacin

oegJn lapreoionde carga Comienzo de alimentacin en Tuncln de

le caige. Adaptacin del Iniciad la sllmenladn al estada de carga para

evitar luidna Tape de plena ca rga segn IA

presin atmosfrica. Control del cauda de allntentacion de

acuerde con le presin Acelerador de ananque en trio.

Mejora del compcrianienta de arranque en tria modificando el

comienzo de la Inyeccin. TAS (^ Caudal da arranque segn la temperatura. l central del caudal de Tanque en funcin de le temperatura del motor enta la emisin de humo* d arrancar en caberte. TLA f) Elevacin del rgimen de lalenrl en tunden de la tempentarH. Mejora de la lase de cal entonen lo y de la estabilidad de funcionamiento elevando al raimen de ralentl con el el moler fra. ELAB DtepasWva eletolco de parada. 1-Compensaaon de plena cargacon grupo de palancas dereapaacn. Cwnpenaadiin hid-aulica de plena carga

(*) afla es poaUe conjuntamenlfi con KSB.

temperatura *12V atravea moloi rgimen de contacto

terico | Elementos bsicos de una bamba rotave de Inyeccin. | Elementos complemantariE de adaptudn.

Compensacin Se entiende por compensacin la adaptad n del caudal de alimentacin de combustible a la curva caracterstica de consumo del motor de acuerdo con el rgimen. La compensacin puede ser necesaria frente a determinadas exigencias a la caracterstica de plena carga (optimizadn de la composicin de los gases de escape, de la caraderstica del par motor y del consumo de combustible). En consecuencia se debe inyectar tanto combustible como consuma el motor. El consumo de combustible disminuye sensiblemente al aumentar el rgimen. En la figura se muestra la curva caraderstica del caudal de alimentacin de una bomba de inyeccin no compensada. De ella se desprende que, a idntica posicin de la corredera de regulacin en el embolo distribuidor, la bomba de inyeccin alimenta algo mas de combustible a rgimen alto que a rgimen bajo.

Evolucin del caudal de alimentacin con y sin compensacin de plena carpa

a 'Compensacin negaba

b - Compensacin pcsllva

--------- riecesldad de combuBlfcle del motor ---- Cwntustlhle inyectado en eatceao

(csmpoojojflfgnrrlca cauda1

---- Cauda de plena carga compertBMo de plena

carga no compensada

i i . .

r ---

rpm Rgimen

La causa de este caudal adicional es el efedo de estrangulacin del orificio de descarga del mbolo distribuidor. Si el caudal de alimentacin de la bomba de inyeccin se ajusta de forma que el par motor m ximo posible se consiga en el margen inferior del rgimen, a reg menes elevados el motor no quemara el combustible inyectado sin producir humos. La consecuencia de inyedar demasiado combustible ser un sobrecalentamiento del motor. Si, por el contrario, el caudal de alimentacin mximo se determina de forma que corresponda al consumo del motor a su rgimen y cargas m ximos, a reg menes bajos, ste no podr desarrollar su mxima potencia, ya que tambin el caudal de alimentacin se reduce cada vez

temperatura Presin de carga I molar Presin atmoslenca

,1 -5 i>

I!

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mas a medida que el rgimen disminuye. La potencia no seria, por tanto, "ptima". En consecuencia, el caudal de combustible inyectado se debe adaptar al consumo de combustible del motor. La compensad n puede efectuarse en la bomba rotativa de inyecci n mediante la vlvula de reaspirad n o un grupo ampliado de palancas de regulacin. La compensacin de plena carga con el grupo de palancas de regulacin se efeda siempre que una compensacin posva de plena carga con la vlvula de reaspirad n no es suficiente, o bien se requiere una compensad n de plena carga negativa.

Compensacin positiva La compensacin positiva de plena carga es necesaria en las bombas de inyeccin que alimentan demasiado combustible en el margen superior del rgimen. Para evitarlo en algunas bombas de inyecci n es preciso reducir el caudal de alimentacin de la bomba de inyeccin a medida que aumenta el r gimen.

- Compensacin positiva con la vlvula de reaspiracin. Esta compensacin positiva puede conseguirse, dentro de determinados limites, mediante vlvulas de reaspiracin. Para este caso de aplicacin, las vlvulas de reaspiracin llevan, ademas de collar n de descarga, un segundo collarn. Sobre este segn las necesidades, van dos superficies c nicas. Las secciones as formadas adan a modo de estrangulador que, a medida que aumenta el rgimen de la bomba de inyeccin, produce una evolucin decreciente del caudal de alimentacin.

Compensacin con vlvula de reaspl racin. 1 - CHIann de descama - Collarn de compensacin 3-Facetada A - Seccin de estanflJafiwnls

- Compensacin positiva con el grupo de palancas de regulad n. El rgimen especifico de inicio de la compensad n depende de los distintos valores de tarado del muelle de compensacin. Al alcanzarse este rgimen las fuerzas de tarado inicial del muelle de compensad n y la fuerza del manguito (P M) deben de estar equilibradas.

Compensacin con grupo de palancas de regulacin.

1- Palanca de arranque 2- Muelle de compensacin 3- Muelle de regulacin 4- Palanca de sujecin 5- Perno de tope 6- Palanca de compensado n 7- Perno de compensacin 8- Corredera de regulacin 9- Muelle de arranque 10- Collarn de perno 11-Punto de tope 01-Eje de giro de 1 y 4 02- Eje de giro de 1 y 6 Pm- Fuerza del manguito d1 - Carrera de regulad n

Compensacin positiva

3

Compensacin negativa

La palanca de compensacin (6) apoya entonces sobre el perno tope (5) de la palanca tensora (4). El extremo libre de la palanca de compensad n toca el perno de compensad n. Si aumenta el rgimen lo hace tambin la fuerza del manguito que ada sobre la palanca de arranque (1). El eje de giro comn (02 ) de la palanca de arranque y de la de compensad n cambia de posid n. Simultneamente, la palanca

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de compensacin gira alrededor del perno tope (5) y presiona el de compensacin en direccin al tope. Debido a esto la palanca de arranque gira alrededor del eje (01) y empuja la corredera de regulacin (8) hacia menor caudal de inyeccin. Tan pronto como el collarn del perno (10) descansa en la palanca de arranque (1), la compensacin termina.

Compensacin negativa La compensacin negativa de plena carga puede ser necesaria en los motores con problemas de humos negros en el margen inferior del rgimen o que precisan conseguir un aumento especial del par motor. Asimismo, los motores sobrealimentados exigen una compensacin negativa si se prescinde del tope de plena carga en funcin de la presin de carga (LDA). En estos casos, a medida que aumenta el rgimen crece tambi n considerablemente el caudal de alimentaci n como se ve en la figura de las curvas de arriba.

- Compensacin negativa con el grupo de palancas de regulacin. Tras comprimir el muelle de arranque (9) la palanca de compensacin (6) apoya en la palanca de sujeci n (4) por medio del perno de tope (5). El perno de compensad n (7) tambi n apoya en la palanca tensora. Si la fuerza del manguito (PM) crece como consecuencia del aumento del rgimen, la palanca de compensacin presiona contra el muelle de compensacin tarado. Si la fuerza del manguito es superior a la del muelle de compensacin, la palanca de compensacin (6) es empujada en direccin al collarn del perno (10) con lo que el eje de giro conjunto (02) de las palancas de arranque y de compensacin cambia de posicin. Simultneamente, la palanca de arranque gira alrededor de su eje (0 1) y empuja la corredera de regulacin (8) en direccin a mas caudal. La compensacin termina tan pronto como la palanca de compensacin descansa sobre el collarn del perno.

Dispositivo de parada

La parada del motor diesel se efecta interrumpiendo la entrada de combustible.

Funcin Debido a su principio de funcionamiento (autoinflamacin), el motor diesel solo puede pararse cortando la alimentacin de combustible. La bomba rotativa de nyecci n se puede equipar opcionalmente con un dispositivo de parada mecnico o elctrico.

Dispositivo de patada mecnico Este dispositivo trabaja mediante un conjunto de palancas. Esta dispuesto en la tapa del regulador y lleva dos palancas de parada; exterior e interior. La palanca de parada exterior la acciona el conductor, por ejemplo mediante un cable, desde el habitculo del vehculo. Al accionar el cable, ambas palancas giran alrededor de su eje de rotacin, con lo que la palanca de parada interior hace presin contra la de arranque del mecanismo regulador. La palanca de arranque gira as mismo alrededor de su eje 02 y desplaza la corredera de regulacin a la posicin de parada. El orificio de descarga del embolo distribuidor permanece abierto y este no puede seguir suministrando combustible.

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Dispostiuo de parada elclrica (ELAB)

1-Oitfcl de entrada - Emcao dtencuoor 3-Cabeza dtrihuidora i- vSvua de aspiracin -Carnaradealtapresin 6- Electroimn de traed nn de empuje

Dispositivo de parada mecnica 1- Palanca de panada exterior - Palanca de

arranque 4-Consdeia de reflJadn 4 E t d f e t t Jd 5- Palanca da papada e S- Palanca de sujecin 7-tftdodeojnlral

Dispositivo de parada elctrico (ELAB). Este dispositivo se activa con la llave de contacto, tiene mayor aceptacin por que ofrece al conductor una mayor comodidad de manejo. La vlvula eiectromagn tica de corte de alimentad n de combustible va montada en la parte superior de la cabeza distribuidora de la bomba de inyeccin. Cuando esta conectada, es decir, con el motor diesel en marcha, el electroimn mantiene abierto el orificio de entrada al recinto de alta presin. Al quitar el contacto mediante el interruptor correspondiente, la bobina del electroimn queda sin corriente. El campo magntico se anula y el muelle presiona el inducido contra el asiento de la vlvula, con lo que se obtura el orificio de llegada a la cmara de alta presi n y el mbolo distribuidor deja de alimentar combustible. Existen diversas posibilidades de realizar el circuito eldrico de corte (eledroimn de traccin o de empuje). Con la regulacin eledrnica diesel (EDC) se para el motor mediante el mecanismo posicionador de caudal (procedimiento: caudal de inyecd n a cero). En este caso el ELAB (dispositivo de parada el ctrico) sirve nicamente para efectuar la desconexin de seguridad en caso de fallo del mecanismo posicionador.

Bombas de inyeccin rotativas "Mecnicas y electrnicas"

Este tipo de bombas se viene usando desde hace bastante tiempo en los motores diesel, su constitucin bsica no ha cambiado, las nicas variaciones han venido dadas por la aplicad n de la gesti n electro nica en los motores diesel.

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Q de combustible E deposito

En la figura se pueden ver las "partes comunes" de una bomba de inyecci n rotativa del tipo VE usada tanto con gestin electrnica como sin gesti n electrnica.

1-Vlvula reductora de presin 2- Bomba de alimentacin 3- Plato porta-rodillos 4- Plato de levas 5- Muelle de retroceso 6- Pistn distribuidor 7- Corredera de regulacin 8-Cabeza hidrulica 9- Rodillo 10- Eje de arrastre de la bomba 11- Variador de avance de inyecci n 12- Vlvula de reaspiraci n 13- Cmara de combustible a presin 14- Electrovlvula de STOP

El pistn distribuidor (6) es solidario a un plato de levas (4) que dispone de tantas levas como cilindros alimentar tiene el motor. El plato de levas es movido en rotaci n por el eje de arrastre (10) y se mantiene en apoyo sobre el plato porta-rodillos (3) mediante unos muelles de retroceso (5). La mayor o menor presi n de inyeccin viene determinada por la forma de la leva del disco de levas. Adem s de influir sobre la presin de inyeccin tambin lo hace sobre la duracin de la misma.

Las bombas de inyeccin rotativas aparte de inyectar combustible en los cilindros tambin tienen la funci n de aspirar gas-oil del deposito de combustible. Para ello disponen en su interior, una bomba de alimentacin (6) que aspira combustible del deposito (3) a travs de un filtro (2). Cuando el rgimen del motor (RPM) aumenta: la presi n en el interior de la bomba asciende hasta un punto en el que acta la v lvula reductora de presin (4), que abre y conduce una parte del combustible a la entrada de la bomba de alimentad n (6). Con ello se consigue mantener una presin constante en el interior de la bomba.

En la figura se ve el circuito de combustible exterior a la bomba de inyecci n as como el circuito interno de alimentacin de la bomba

1- Inyector 2- Filtro de combustible 3- Deposito de combustible 4-Vlvula reductora de presin 5- Conexin de retorno 6- Bomba de alimentacin

En la parte mas alta de la bomba de inyeccin hay una conexin de retorno (5) con una estrangulacin acoplada al conducto de retorno para combustible. Su funcin es la de, en caso necesario, evacuar el

Entrada di combustible

ic Saidade combustible a alia

precita

12

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aire del combustible y mandarlo de regreso al deposito,

Como generan presin las bombas de inyeccin rotativas

La alta presin se genera por medio de un dispositivo de bombeo que adems dosifica y distribuye el combustible a los cilindros.

1- Cilindro 2- Pistn 3- Cmara de expulsi n 4- Entrada de combustible 5- Salida de gas-oil a alta presin hacia el inyector. 6- Corredera de regulacin

En la figura se ve el dispositivo de bombeo de alta presin. El pistn retrocede hacia el PMI lien ndese la cmara de expulsin de combustible.

Cilindro o cabezal hidrulico (1): Por su interior se desplaza el pistn. Tiene una serie de orificios uno es de entrada de combustible (4) y los otros (5) para la salida a presin del combustible hacia los inyectores. Habr tantos orificios de salida como cilindros tenga el motor.

El dispositivo de bombeo de alta presin esta formado por:

Un pistn mvil (2): Tiene dos movimientos uno rotativo y otro axial alternativo. El movimiento rotativo se lo proporciona el rbol de la bomba que es arrastrado a su vez por la correa de distribucin del motor. Este movimiento sirve al pistn para la distribucin del combustible a los cilindros a travs de los inyectores. El movimiento axial alternativo es debido a una serie de levas que se aplican sobre el pistn. Tantas levas como cilindros tenga el motor. Una vez que pasa la leva el pistn retrocede debido a la fuerza de los muelles. El pistn tiene unas canalizaciones interiores que le sirven para distribuir el combustible y junto con la corredera de regulacin tambin para dosificarlo.

La corredera de regulacin (6): Sirve para dosificar la cantidad de combustible a inyectar en los cilindros. Su movimiento es controlado principalmente por el pedal del acelerador. Dependiendo de la posicin que ocupa la corredera de regulacin, se libera antes o despus la canalizacin interna del pist n.

Funcionamiento del dispositivo: Cuando el pistn se desplaza hacia el PMI, se llena la cmara de expulsin de gas-oil, procedente del interior de la bomba de inyeccin. Cuando el pistn inicia el movimiento axial hacia el PMS, lo primero que hace es cerrar la lumbrera de alimentacin, y empieza a comprimir el combustible que esta en la cmara de expulsin, aumentando la presin hasta que el pistn en su movimiento rotativo encuentre una lumbrera de salida. Dirigiendo el combustible a alta presin hacia uno de los inyectores, antes tendr que haber vencido la fuerza del muelle que empuja la vlvula de reaspiracin. El pistn sigue mandando combustible al inyector, por lo que aumenta notablemente la presi n en el inyector, hasta que esta presi n sea tan fuerte que venza la resistencia del muelle del inyector. Se produce la inyeccin en el cilindro y esta durara hasta que el pistn en su carrera hacia el PMS no vea liberado el orificio de fin de inyeccin por parte de la corredera de regulacin.

Cuando llega el fin de inyeccin hay una cada brusca de presin en la cmara de expulsin, lo que provoca el cierre de la vlvula de reaspirad n empujada por un muelle. El cierre de esta vlvula realiza

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una reaspiracin de un determinado volumen dentro de la canalizacin que alimenta al inyector, lo que da lugar a una expansin rpida del combustible provocando en consecuencia el cierre brusco del inyector para que no gotee.

El pistn se desplaza hacia el PMS comprimiendo el gas-oil de la cmara de expulsin y lo distribuye a uno de los inyectores.

Lumbrera de entrada de combustible

Movimiento Lumbrera de salida del del pistn combustible hacia el inyector

En la figura se produce el final de la inyeccin, debido a que la corredera de regulacin libera la canalizacin interna del pistn a travs de la lumbrera de fin de inyeccin.

Lumbrera fin de inyeccin

Movimiento de la corredera

La corredera de regulaci n cuanto mas a la derecha este posidonada, mayor ser el caudal de inyecd n.

Bomba mecnica Bomba de inyecci n rotativa con corredor de sobrealimentacin para motores turboalimentados sin gesti n electrnica. En la parte alta de la bomba se ve el corredor de sobrealimentad n para turbo n 1,2, 3, 4, 5, 6, 7. Los n 8, 9,10 forman parte del regulador mecnico de velocidad que ad a por la acd n de la fuerza centrifuga en combinacin con las palancas de mando (11 y 12) de la bomba, sobre la corredera de regulacin (18) para controlar el caudal a inyectar en los cilindros, a cualquier rgimen de carga del motor y en funci n de la velocidad de giro. El resto de los componentes son ios comunes a este tipo de bombas.

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1-Presin turbo 2- Muelle de compresin 3. Eje de reglaje 4- Membrana 5- Tuerca de reglaje 6- Dedo palpador 7- Palanca de tope m ovil 8- Contrapesos conjunto regulador 9- Rueda dentada 10-Rueda dentada

11- Palanca de arranque 12- Palanca de tensin 13-Eje de arrastre

14- Bomba de alimentacin 15- Plato porta-rodillos 16- Regulador de avance a la inyecci n 17-Plato de levas 18- Corredera de regulacin 19-Pistn distribuidor 20- Vlvula de reaspiraci n 21- Salida hacia los inyectores

Bomba electrnica Bomba de inyecci n rotativa para motores diesel con gesti n electrnica.

1-Eje de arrastre 2- Bomba de alimentacin 3- Regulador de avance a la inyeccin 4- Plato de levas 5-Vlvula magntica 6- Corredera de regulacin 7- Vlvula de reaspiraci n 8 y 10- Salida hacia los inyectores 9- Pistn distribuidor 11- Entrada de combustible al pistn 12- Electrovalvula de STOP 13-Servomotor

14- Retorno de gas-oil al deposito de combustible. 15- Sensor de posicin 16- Perno de excntrica 17- Entrada de combustible 18- Plato porta-rodillos 19- Sensor de temperatura de combustible

r 21

5 5

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Desp/ece efe una bomba electr rica 1.- Rueda dentada de arrastre. 2.-Chaveta. 3.- Bomba de inyeccin. 4.- Dispositivo de avance de la inyeccin. 5.- Electrovlvula de paro. 6.- Soporte de bomba. 7.- Tapa. 8.-Vlvula de caudal. 9.-Vlvula de principio de inyeccin. 10.- Regulador de caudal. 11.-Tubo de inyector. 12.- Inyector del cilindro n 3 con transmisor de alzada de aguja. 13.-Brida de fijacin.

Dispositivo de parada El dispositivo de parada del motor va instalado en la bomba de inyeccin (este dispositivo se usa tanto

en bombas mecnicas como electrnicas). Se trata de una electrovlvula (de STOP) (12) que abre o cierra el circuito de entrada de combustible (11) al pistn distribuidor (9), con lo que permite o

imposibilita la inyeccin de combustible por parte de la bomba. La electrovlvula se acciona cuando se gira la llave de contacto, dejando libre el paso de combustible y

se desconecta al quitar la llave de contacto cerrando el paso de combustible.

Sensor de temperatura Debido a que el contenido de energ a del combustible depende de su temperatura, hay un sensor de

temperatura (19), del tipo NTC, instalado en el interior de la bomba de inyeccin (este sensor solo se usa en bombas electrnicas) que enva informacin a la ECU. La ECU puede entonces calcular exactamente el caudal correcto a inyectar en los cilindros incluso teniendo en cuenta la temperatura del combustible.

Reglajes de las bombas de inyeccin

En las bombas mecnicas: A medida que pasa el tiempo o cada vez que se desmonta para hacer una reparacin, hay que hacer una serie de reglajes de los mandos, adems de hacer el calado de la bomba sobre el motor.

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En la figura vemos una bomba mecnica con sus mandos de accionamiento exteriores.

1- Tope de ralent acelerado 2-Palanca de ralent 3- Tope de ralent 4- Tope de reglaje de caudal residual 5- Palanca de aceleracin 6- Mando manual de STOP

S 6

Los reglajes que se efectan en las bombas mecnicas son: - Reglaje de ralent. - Reglaje de caudal residual. - Reglaje de ralent acelerado, - Reglaje del mando del acelerador.

Para saber como se hace el calado de una bomba visita este documento. Para comprobar el calado de una bomba de forma dinmica (es decir: en funcionamiento).

En las bombas electrnicas:

No es necesario hacer reglajes, ya que no dispone de mandos mecnicos. A la vez que no necesita hacer el calado de la bomba, ya que se monta en una posicin fija en el motor. El nico reglaje al que es susceptible la bomba electrnica, es el que viene motivado por un caudal de inyeccin a los cilindros diferente al preconizado por el fabricante, que se verificara en el banco de pruebas.

- Si e valor del caudal medido es menor que el indicado por el fabricante, tiene que modificarse la posicin del mecanismo de ajuste de caudal (servomotor). Golpendose, muy ligeramente, con un mazo de plstico en direcci n hacia las salidas de alta presin, se consigue un aumento de caudal.

- Cuando el caudal de inyeccin medido es mayor que el indicado por el fabricante, tiene que modificarse la posicin del mecanismo del ajuste de caudal (servomotor). Golpeando con mucho cuidado, con una maza de plstico en direccin contraria a la anterior se consigue una disminucin de caudal.

Common Rail

1 2

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Un poco de historia

Hablar de common-rail es hablar de Fat ya que esta marca automvil stica es la primera en aplicar este sistema de alimentad n en los motores diesel de inyeccin directa. Desde 1986 cuando apareci el Croma TDI, primer automvil diesel de inyeccin directa del mundo. Se daba el primer paso hacia este tipo de motores de gasleo que tenan una mayor eficacia de combustin.

Gracias a este tipo de motores, que adoptaron posteriormente otros fabricantes, los automviles diesel pod an garantizar mayores prestaciones y menores consumos simultneamente. Quedaba un problema: el ruido excesivo del propulsor a bajos reg menes de giro y en los "transitorios".

Y es aqu donde comienza la historia del Unijet o mejor dicho, el estudio de un sistema de inyeccin directa ms evolucionado, capaz de reducir radicalmente los inconvenientes del excesivo ruido de combustin. Esta bsqueda llevar algunos a os ms tarde al Unijet, alcanzando mientras tanto otras ventajas importantes en materia de rendimiento y consumo. Para resolver el problema, solamente existan dos posibilidades: conformarse con una accin pasiva y aislar despus el motor para impedir la propagacin de las ondas sonoras, o bien, trabajar de modo activo para eliminar el inconveniente en la fuente, desarrollando un sistema de nyecci n capaz de reducir el ruido de combustin. Decididos por esta segunda opcin, los tcnicos del Grupo Fiat se concentraron inmediatamente en la bsqueda del principio del "Common-Rail", descartando despus de anlisis cuidadosos otros esquemas de la inyeccin a alta presin. Estos sistemas no permitan gestionar la presin de modo independiente respecto al nmero de revoluciones y a la carga del motor, ni permitan la preinyecci n, que son precisamente los puntos fuertes del Unijet.

Nacido del trabajo de los investigadores de la Universidad de Zurich, nunca aplicado anteriormente en un automvil, el principio terico sobre el que se inici el trabajo era simple y genial al mismo tiempo. Continuando con la introduc n de gasleo en el interior de un depsito, se genera presi n dentro del mismo depsito, que se convierte en acumulador hidrulico ("rail"), es decir, una reserva de combustible a presin disponible rpidamente.

Tres a os despus, en 1990, comenzaba la prefabricad n del Unijet, el sistema desarrollado por Magneti Marelli, Centro de Investigacin Fiat y Elasis sobre el principio del "Common Rail". Una fase que conclua en 1994, cuando Fiat Auto deddi seleccionar un socio con la mxima competencia en el campo de los sistemas de inyeccin para motores diesel. El proyecto se cedi posteriormente a Robert Bosch para la parte final del trabajo, es decir, la conclusin del desarrollo y la industrializacin.

As, once aos despus del Croma TDI, en octubre de 1997, lleg al mercado otro automvil de rcord: el Alfa 156 JTD equipado con un revolucionario turbodiesel que aseguraba resultados impensables hasta ese momento. Los automviles equipados con este motor son increblemente silenciosos, tienen una respuesta tan brillante como la de los propulsores de gasolina y muestran, respecto a un motor de prec mar anlogo, una mejora media de las prestaciones del 12%, adems de una reduccin de los consumos del 15%. El xito de los Alfa 156 con motor JTD fue inmediato y rpidamente, adem s de ser empleado en otros modelos de Fiat Auto, muchas otras marcas automvil sticas adoptaron propulsores similares.

Disposicion de un motor

Unijet

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Ahora llega la segunda generacin de los motores JTD, en los Multijet. El principio tcnico sobre el que se basa el desarrollo del Multijet es simple. En los motores de tipo "Common Rail" (Unijet) se divide la inyeccin en dos fases una preinyecd n, o inyeccin piloto, que eleva la temperatura y la presin en el cilindro antes de hacer la inyeccin principal para permitir as una combustin ms gradual, y resultando un motor ms silencioso.

El sistema Multijet evolucin del principio "Common Rail" que aprovecha el control electrnico de los inyectores para efectuar, durante cada ciclo del motor, un n mero mayor de inyecciones respecto a las dos del Unijet. De este modo, la cantidad de gas leo quemada en el interior del cilindro sigue siendo la misma, pero se reparte en ms partes; de esta manera, se obtiene una combustin ms gradual. El secreto del Multijet se basa en las caractersticas del diseo de centralita e inyectores que permiten realizar una serie de inyecciones muy prximas entre s. Dicho proceso de inyeccin, desarrollado por los investigadores de Fiat Auto, asegura un control ms preciso de las presiones y de las temperaturas desarrolladas en la cmara de combustin y un mayor aprovechamiento del aire introducido en los cilindros.

Disposicin de un motor Multijet

Descripcin del sistema Latcnica utilizada en el diseo del "Common Rail" esta basada en los sistemas de inyeccin gasolina pero adaptada debidamente a las caractersticas de los motores diesel de inyeccin directa. La palabra "Common Rail" puede traducirse como "rampa de inyeccin", es decir, se hace alusi n al elemento caracterstico del sistema de inyecci n gasolina. La diferencia fundamental entre los dos sistemas viene dada por el funcionamiento con mayores presiones de trabajo en los motores diesel, del orden de 1350 bar que puede desarrollar un sistema "Common Rail" a los menos de 5 bar que desarrolla un sistema de inyeccin gasolina.

Funciones El sistema de inyeccin de acumulador "Common Rail" ofrece una flexibilidad destacadamente mayor para la adaptacin del sistema de inyeccin al funcionamiento motor, en comparacin con los sistemas propulsados por levas (bombas rotativas). Esto es debido a que estn separadas la generacin de presi n y la inyeccin. La presin de inyeccin se genera independientemente del rgimen del motor y del caudal de inyeccin. El combustible para la inyeccin esta a disposicin en el acumulador de combustible de alta presin "Rail". El conductor preestablece el caudal de inyeccin, la unidad de control electrnica (UCE) calcula a partir de campos caractersticos programados, el momento de inyeccin y la

BOSCH Comnnon-rell

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presin de inyeccin, y el inyector (unidad de inyeccin) realiza las funciones en cada cilindro del motor, a travs de una electrovlvula controlada. La instalacin de un sistema "Common Rail" consta: - unidad de control (UCE), - sensor de revoluciones del cig eal, - sensor de revoluciones del rbol de levas, - sensor del pedal del acelerador, - sensor de presin de sobrealimentacin, - sensor de presin de "Rail", - sensor de temperatura del liquido refrigerante, - medidor de masa de aire.

La ECU registra con la ayuda de sensores el deseo del conductor (posicin del pedal del acelerador) y el comportamiento de servicio actual del motor y del veh culo. La ECU procesa las se nales generadas por los sensores y transmitidas a travs de lineas de datos. Con las informaciones obtenidas, es capaz de influir sobre el veh culo y especialmente sobre el motor, controlando y regulando. El sensor de revoluciones del cigeal mide el numero de revoluciones del motor, y el sensor de revoluciones del rbol de levas determina el orden de encendido (posicin de fase). Un potencimetro como sensor del pedal acelerador comunica con la UCE, a travs de una seal elctrica, la solicitud de par motor realizado por el conductor.

(D Medidor da rasa de airs

@ Unidad da contra! (ECU)

Q) Borrba de alta presin Rail o acumulador