Alimentación en los motores diesel
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Alimentacin en los motores diesel
Se denomina motores de encendido por compresin o diesel, a aquellos en los q el combustible se
inflama de forma espontnea al entrar en contacto con el oxgeno del aire que se encuentra de la
cmara de combustin a alta temperatura. La elevada temperatura (600C) a q se encuentra el
aire dentro de la cmara se consigue gracias a la compresin a que se somete un pistn (su
volumen se reduce aproximadamente unas 21 veces, alcanzando presiones prximas a los 50
kg/cm).
Las diferencias constructivas ms notables que existen entre los motores diesel y los motores de
explosin se encuentran en el sistema de alimentacin y en la carencia del sistema de encendido
de los motores diesel.
La entrada de combustible en el interior del motor se puede producir directamente en la cmara
de compresin o en la pre cmara dando lugar a los siguientes tipos de motor:
Motores de inyeccin directa, tradicionalmente se han empleado en los vehculos demedia y alta cilindrada unitaria como camines, trenes y barcos. Gracias al avance de la
tecnologa, cada vez es ms frecuent encontrar vehculos de pequea cilindrada con
sistemas de inyeccin directa.
Motores de inyeccin indirecta, empleados en los vehculos de pequeas cilindradasunitarias. En cuanto a su fabricacin, se diferencian de los anteriores en que su culata es
ms complicada.
El sistema de alimentacin consta de las siguientes piezas.
Filtro de aire y colectores de alimentacin. Deposito de combustible. Canalizaciones de baja presin. Filtro de combustible. Bomba de baja presin, alimentacin o cebado. Bomba de alta presin Canalizaciones de alta presin Circuito auxiliar de precalentamiento para el arranque Sistema de escape
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Partes del sistema de alimentacion diesel
1. Bomba de inyeccin2. Tubera de retorno3. Tubera de envi de combustible4. Inyectores5. Filtro de combustible6. Tubera de alimentacin del depsito al filtro7. Tubera de retorno8. Deposito9. Boca de llenado10.Tubera anti rozamiento11.Toma de contacto atmosfrica
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Filtro de combustible
Se trata de un elemento especialmente importante en los sistemas de alimentacin diesel
ya que el ajuste entre las piezas del sistema de inyeccin (prximo a 5 micras en algunos
casos) y sus materiales los hacen muy sensibles a la suciedad.
Los mismos filtros son:
Retener las partculas slidas (por encima del 95% de las partculas mayores a 5micras.
Retener el agua que se encuentra en suspensin en el combustible.Existen filtros compactos de gran rendimiento que eliminan tanto el agua como las
impurezas y aseguran un funcionamiento ininterrumpido durante largos periodos (incluso
superiores a 40,000 kilmetros)
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Bomba de baja presin
Es el mecanismo encargado de enviar el combustible desde el deposio a la bomba de alta
presin en cantidad suficiente para abastecer el consumo mximo del motor para la
refrigeracin de algunas piezas.
Esa bomba puede ser accionada por el rbol de levas del motor o por el de la propia
bomba de alta presin.
La mayor parte de vehculos turismo montan bombas de alta presin rotativas auto-
alimentadas por lo que no necesitan bombas de alimentacin
Los principales tipos son: de membrana, para las bombas rotativas (similares a las
utilizadas en motores de explosin) y de pistones para las bombas en lnea (accionadas por
el rbol de levas de la bomba) aunque en algunas aplicaciones muy concretas se utilizan
bombas accionadas elctricamente.
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Canalizaciones de alta presin
Tienen la misin de llevar el combustible desde la bomba de alta presin a los inyectores. Son
tubos de acero capaces de soportar la presin q produce la bomba principal. Estas canalizaciones
tienen la siguiente particularidad:
Deben asegurar un cierre perfecto para conseguirlo sus extremos estn terminados enforma de balonas y se fijan mediante tuercas que ajustan a los racores correspondientes
estas tuercas deben ser apretadas a su par correspondiente ya que un apriete insuficiente
producira perdidas y un apriete excesivo puede cerrar la canalizacin.
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Inyectores
Son mecanismos encargados de:
introducir el combustible finamente pulverizado dentro de la cmara de forma que loschorros llevan una forma y direccin o direcciones determinadas.
Asegurar el comienzo y final de inyeccin rpido y seguro.Existe una gran variedad de inyectores que se pueden englobar en dos clases p tipos q son:
Con varios orificios o de tetn,empleados en la inyeccin directa ya que los chorrospueden distribuir el combustible por toda la cmara de combustin
Con un solo orificio, tambin denominados de espiga empleados en la inyeccin indirectapuesto que solo se necesita que el combustible sea lanzado en una direccin dentro de la
pre cmara
Su accionamiento se efecta por presin cuando llega el combustible procedente de la bomba
principal.
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Bombas de alta presin
Tambin llamadas de inyeccin es la bomba principal y dispone de una serie de mecanismos cuyas
misiones son las siguiente:
Elevar la presin del combustible hasta los niveles necesarios para introducirlo en lacmara con presin suficiente para conseguir el pulverizado fino al ser inyectado.
Dosificar la cantidad de combustible adecuada al nmero de revoluciones y estado decarga del motor.
Distribuir el combustible a cada uno de los cilindros del motor en el momento oportuno.Estas bombas deben estar perfectamente sincronizadas con el motor para ello toman movimiento
de el atravez del mecanismo de la distribucin
Existe una gran variedad de bombas de inyeccin sin embargo su caracterstica mas importante se
debe a su estructura bsica y funcionamiento en las que se distinguen dos tipos; bombas lineales
y bombas rotativas.
Por otra parte hay que descartar que si bien el control y la regulacin de las bombas se hacia
siempre mecnicamente en los motores modernos todos estos controles se gestionan de forma
electrnica (solamente impulsin y y la distribuciones realizan de forma mecnica),
Dando lugar a las bombas controladas electrnicamente.
Cualquier intervencin en las bombas de alta presin exige unos conocimientos muy amplios de
estos mecanismos.
Bombas lineales, estas se caracterizan por tener un elemento de bombeo para cada pistndel motor dispuestos en fila uno a continuacin del otro se emplean generalmente en
motores de inyeccin directa con cilindradas medias y altas(furgones, camiones, trenes y
barcos) aunque existe algn caso en q se han montado en vehculos ligeros consiguen
altas presiones de impulsin (300kg/cm) y tienen un tamao grande. Las ms comunes
son las bombas Bosch.
Se pueden identificar rpidamente observando la salida de las uberias de alta presion localizadas
en la zona superior de la bomba.
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Bomba de alta presion lineal
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Bombas rotativas, la principal diferencia con respecto a las anteriores es que tienen unsolo elemento de bombeo para todos los cilindros del motor. Gracias a su funcionamiento
tienen menos inercias lo que las hacen ideales para motores rpidos adems son mas
compactas permitiendo su adaptacin en vehculos que disponen compartimientos de
motor reducidos.
A diferencia de las lineales los conductos de alta presin se localizan en los extremos de la bomba.
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bombas gestionadas electrnicamente.La necesidad de obtener el mayor rendimiento de los motores y reducir el consumo y las
emisiones contaminantes al mximo ha llevado al desarrollo de nuevas tcnicas y la implantacin
de bombas de inyeccin gestionadas electrnicamente capaces de mejorar las prestaciones e
incluso la suavidad de marcha y la agilidad de respuesta de los motores.
El sistema consta de una centralita que recibe seales de una serie de sensores dispuestos por el
motor similares a los mencionados en el sistema de inyeccin de gasolina en funcin de las seale
recibidas la centralita enva rdenes a la bomba en forma de seales elctricas para realizar la
dosificacin y avance de ideales en funcin de las necesidades del motor en cada circunstancia
1. centralita.2. censor de temperatura gasoil.3. censor de posicionamiento del pedal del acelerador.4. censor de temperatura del refrigerante.5. censor de accionamiento de embregue.6. censor de accionamiento de freno.7. caudalimetro .
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8. censor de comienzo de inyeccin.9. censor de velocidad del vehiculo.10.censor de r.p.m.11.cuenta revoluciones.12.toma diagnosis.13. luz testigo de averia.14.electrovlvula de control del sistema e.g.r.15.acoplamiento de aire acondicionado.16. indicador ptico de precalentamiento.17.centralita del sistema de precalentamiento.
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sistema de escape
el sistema de escape esta formado por el conjunto de elementos que participan en la evacuacin
de gases quemados desde el motor hasta la atmosfera. Todos los elementos situados en contacto
con la salida de gases (tornillos, arandelas, abrazaderas, etc.) estn diseados para soportar altas
temperaturas y no sufrir grandes dilataciones.
Los gases de escape deben ser evacuador produciendo el menor ruido posible, el menor freno
posible (para no reducir la potencia del motor) y la menor contaminacin para ello el sistema
dispone de los siguientes elementos:
colectores de escape tubo de escape silenciadores catalizadores sondas lambda
en los motores sobrealimentados por turbocompresor se aprovecha la salida de los gases para dar
movimiento a la turbina y generar la presion suficiente en la admisin para la sobrealimentacin.
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Colectores de escape
Son canalizadores que unen el motor con el tubo de escape, estn fabricadas con materiales
resistentes a altas temperaturas y diseadas sin curvas agresivas para facilitar la evacuacin de los
gases.
La sujecin de los colectores con el motor se realiza a travs de tornillos y la unin con el tubo de
escape a travs de tornillos o abrazaderas.
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Tubo de escape
El tubo de escape es la canalizacin que une los distintos elementos del sistema hasta la
evacuacin final de gases a la atmosfera.
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Silenciadores
Estn intercalados entre los colectores de escape y el exterior, su misin es disminuir el ruido que
provocan los gases quemados al ser evacuados. Estn diseados para que frenen lo menos posible
la salida de gases.
Los vehculos pueden llevar instalados mas de un silenciador. En algunos casos forma parte del
propio tubo de escape y en otros se pueden desmontar de una forma independiente.
Los silenciadores desmontables van unidos al tubo de escape a traves de abrazadera. El dimetro
del tubo es menor al del silenciador y se introduce en el. La abrazadera situada en el punto de
unin asegura el cierre de los dos elementos.
Van fijados a chasis a traves de soportes de goma para q las vibraciones no repercutan sobre el
habitculo.
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Catalizadores
Los catalizadores estn intercalados en el tubo de escape muy cerca de los colectores ya que es en
esta zona que alcanzan la temperatura ideal de funcionamiento. Su misin es la de eliminar(en la
medida de lo posible) los gases contaminantes que no se han quemado totalmente durante la
combustin y reducir as el nivel de contaminacin.
Existen dos tipos de catalizadores q son:
catalizadores de 3 vias (motores de gasiolina) catalizadores de oxidacin (motores diesel)
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Sonda lambda
Esta situada muy cerca del colector y antes del catalizador. Su misin es la de informar a la u.c.e
sobre el estado de los gases de escape (mal o bien quemados) para que modifique (si fuese
necesario) la proporcin de mescla y conseguir una mejor explosin.
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Turbocompresor
El turbocompresor es un elemento que aprovecha la salida de los gasesde escape para tomar
movimiento y generar una sobrealimentacin del motor.
Esta compuesto por dos turbinas unidas mecnicamente por un eje una en contacto con el
colector de escape y la otra con el de admisin de tal forma que la salida de los gases mueve la
turbina de escape provocando el giro de la turbina. El movimiento de la turbina de admisin
provoca la entrada de aire desde el exterior y su envi a presin hacia el colector de admisin.
Una vlvula reguladora de presin se encarga de limitar la presin de admisin para no provocar
una sobrealimentacin excesiva.
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