Sistema Inyector Bomba EXPO LUNES 7
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Sistema Inyector Bomba
OBJETIVOS
GENERAL:
* Aprender el funcionamiento del sistema Inyector Bomba.
ESPECIFICOS:
* Conocer que es un sistema Inyector Bomba.
* Aprender el funcionamiento.
* Reconocer las ventajas y desventajas de este sistema frente a otros de
similares características.
SISTEMA INYECTOR BOMBA.
El sistema de inyector-bomba es unidad que une la generación de presión,
con la inyección del combustible dentro de la cámara de combustión. Cada
cilindro del motor tiene su propio inyector-bomba. El accionamiento mecánico
para lograr la presión necesaria es producido por un árbol de levas, situado
en la parte superior del inyector-bomba, el cual puede o no ser el mismo, que
el encargado de la apertura, y cierre de las valvulas.
Consta de una alimentación de combustible a baja presión, una a alta
presión. El combustible tiene que ser inyectado en la cantidad correcta, al
momento preciso y con una alta presión. Si surgen mínimas diferencias, estas
se traducen en un aumento de las emisiones contaminantes, sonoridad de la
combustión o en un elevado consumo de combustible. Para el desarrollo de
la combustión en un motor diesel, es importante que el periodo de retraso de
la autoignición sea lo más breve posible. Entiéndese por tal el tiempo que
transcurre desde el comienzo de la inyección hasta el momento en que
empieza a aumentar la presión en la cámara de combustión. Si durante ese
tiempo se inyecta una gran cantidad de combustible, se provoca un ascenso
instantáneo de la presión, que se manifiesta en una sonoridad intensa de la
combustión.
El Sistema de Inyección Unitaria, está formado por un conjunto de inyectores
bomba, ubicados en la culata del motor, los que inyectan el combustible en
cada una de las cámaras de combustión que se encuentran en la cabeza del
pistón. Estos son accionados por un mecanismo de balancín, impulsado por
el eje de levas del motor, que se puede encontrar en el block o sobre la culata
del motor.
Su efectividad, confianza y ahorro hacen de este sistema de inyección un
favorito de muchas marcas dedicadas al transporte de carga y pasajeros.
Aquí le contamos por qué.
El aumento del valor del combustible es una preocupación constante en el
rubro del transporte, ya que representa aproximadamente el 20% del costo
total de las empresas. Por eso, cualquier mejora en la eficiencia de los
motores diesel siempre será bien recibida. En ese sentido, la incorporación
de motores diesel con sistema de inyector bomba, en la mayoría de las
marcas de camiones, ha influido notablemente en el rendimiento
y economía de los vehículos de carga, generando además menos emisiones
contaminantes.
Actualmente, los motores diesel presentes en el transporte de carga por
carretera emplean distintos tipos de sistemas de inyección.
Dentro de éstos está el Sistema de Inyección Bomba, que es utilizado en
marcas como Hyundai, Scania o Internacional.
Características del sistema
Los sistemas de inyección diesel EUI o UIS (Unit Inyector System) están
formados por un conjunto de inyectores bomba, ubicados en la culata del
motor, los que inyectan el combustible en cada una de las cámaras de
combustión que se encuentran en la cabeza del pistón. Estos son accionados
por un mecanismo de balancín, impulsado por el eje de levas del motor, que
se puede encontrar en el block o sobre la culata del motor.
El sistema EUI está constituido por dos circuitos: el de combustible y el de
inyección. El cuerpo de cada inyector bomba está rodeado por una galería
que permite el suministro del combustible purificado, proveniente del
estanque, que es transferido por una bomba de engranajes accionada por la
distribución del motor.
Funcionamiento:
A efectos de simulación, vamos a simplificar el sistema para observar los
fenómenos físicos que ocurren en él de forma más evidente. El
funcionamiento del sistema es el siguiente:
Carrera de aspiración (a)
El émbolo de la bomba (2) se mueve hacia arriba mediante el muelle de
reposición (3). El combustible, que se encuentra permanentemente bajo
sobrepresión, fluye desde la parte de baja presión de la alimentación de
combustible, a través de los taladros de entrada integrados en el bloque del
motor y el canal de entrada de combustible, a la cámara de baja presión (6)
también llamada cámara de electroválvula. La electroválvula está abierta. El
combustible llega a través de un taladro de comunicación a la cámara de alta
presión (4, llamada también recinto del elemento).
Carrera previa (b)
El émbolo de bomba baja debido al giro de la leva de accionamiento (1). La
electroválvula está abierta y el combustible es presionado por el émbolo de
bomba, a través del canal de retorno de combustible, a la parte de baja
presión de la alimentación de combustible.
Carrera de alimentación y proceso de inyección (c)
La unidad de control suministra corriente a la bobina del electroimán (7) en un
momento determinado, de modo que la aguja de la electroválvula es atraída
al asiento (8), por la fuerza electromotriz, cortándose la comunicación entre la
cámara de alta presión y la parte de baja presión. Este momento se
denomina "comienzo de inyección eléctrico". La presión del combustible en la
cámara de alta presión aumenta debido al movimiento del émbolo de la
bomba y con ello aumenta también la presión en el inyector. Al alcanzarse la
presión de apertura de inyector de aprox. 300 bar se levantará la aguja del
inyector (9) y el combustible se inyecta en la cámara de combustión
("comienzo de inyección real") o comienzo de alimentación. A causa del
elevado caudal de alimentación del émbolo de bomba sigue aumentando la
presión durante todo el proceso de inyección.
Carrera residual (d)
Si se desconecta la bobina del electroimán (7), la electroválvula se abre
después de un breve tiempo de retardo y habilita nuevamente el paso a
través de la comunicación entre la cámara de alta presión y la parte de baja
presión.
En la fase de transición entre la carrera de alimentación y la carrera residual
se alcanza la presión punta. Esta varía, según el tipo de bomba, entre 1800 y
2050 bar como máximo. Después de estar abierta la electroválvula, la presión
cae rápidamente. Al haberse quedado debajo del valor de la presión de cierre
de inyector, el inyector se cerrará y finalizará el proceso de inyección.
El combustible restante, suministrado por el elemento de bomba hasta la
cúspide de la leva de accionamiento, es presionado hacia la parte de baja
presión a través del canal de retorno.
Los sistemas de bomba-inyector son seguros intrínsecamente, o sea que en
caso de un fallo, sumamente improbable, no se podrá producir más que una
sola inyección descontrolada. Puesto que la unidad de bomba-inyector está
montada en la culata, está expuesta a temperaturas elevadas. Para mantener
en el nivel más bajo posible las temperaturas en la unidad de bomba-inyector,
se refrigera mediante el combustible que retorna a la parte de baja presión.
Inyector:
Los inyectores son elementos esenciales en un motor Diesel. Influyen en la
combustión y, por tanto, en la potencia del motor, sus gases de escape y los
ruidos y vibraciones originados. La misión de estos dispositivos es:
-El dar al desarrollo de la inyección (distribución exacta de la presión y del
caudal por cada grado de giro del ángulo del cigüeñal).
-La pulverización y distribución del combustible en la cámara de combustión.
-El estanqueizado del sistema de combustible contra la cámara de
combustión.
Los inyectores de orificios se emplean para motores que funcionan según el
proceso de inyección directa. La posición de montaje viene determinada
generalmente por el diseño del motor. Los agujeros de inyección dispuestos
bajo diferentes ángulos tienen que estar orientados de forma idónea para la
cámara de combustión. Los inyectores de orificios se dividen en:
-Inyectores de taladro ciego.
-Inyectores de taladro en asiento.
Además los inyectores de orificios se distinguen por su tamaño constructivo
entre:
-Tipo P con un diámetro de aguja de 4 mm (inyectores de taladro ciego y de
taladro en asiento).
-Tipo S con un diámetro de aguja de 5 y 6 mm (inyectores de taladro ciego
para motores grandes).
Los agujeros de inyección se encuentran sobre la envoltura del casquete de
inyector. La cantidad de orificios y el diámetro de los mismos depende de:
-El caudal de inyección necesario.
-La forma de la cámara de combustión.
-La turbulencia de aire (rotación) en al cámara de combustión.
Los inyectores deben de estar adaptados esmeradamente a las condiciones
presentes en el motor. La dimensión de los inyectores es decisiva para:
-La dosificación de la inyección (duración y caudal de inyección por cada
grado de ángulo del cigüeñal).
-La preparación del combustible (numero de chorros, forma y pulverización
del chorro de combustible).
-La distribución del combustible en la cámara de combustión.
-El estanqueizado contra la cámara de combustión.
Ventajas del sistema
El sistema UIS, presenta frente a los sistemas de inyecciones convencionales
una serie de ventajas, entre las que destacan:
• Diseño compacto.
• Mayor campo de aplicación (Para turismos y vehículos industriales ligeros
con potencia de hasta 30 KW/cilindro, para vehículos industriales pesados de
hasta 80 KW/cilindro).
•Alta presión de inyección hasta 2050 bar.
• Preinyección separada de la inyección principal, que facilita el encendido del
combustible y reduce las emisiones.
• Reducida sonoridad de combustión.
• Comienzo de la inyección variable.
• Bajas emisiones de gases contaminantes.
Desventajas del sistema.
A pesar de ser un exelente sistema tenemos los siguientes incovenientes:
Complejo diseño de la culata.
Mayor exigencia de trabajo para la barra de levas , la cadena dentada.
INYECTOR BOMBA
El inyector bomba es una unidad compuesta por tres secciones importantes:
La válvula solenoide o electroválvula, el elemento de bombeo y la tobera. El
émbolo de bombeo se acciona en cada ciclo por una leva y un mecanismo de
balancín contra la fuerza de un resorte antagonista que tiende a mantenerlo
en su posición de reposo. En la acción de bombeo se impulsa el combustible
contenido en la cámara hacia la tobera, que es de diseño análogo al de los
inyectores convencionales y se abre por la presión con que se inyecta el
combustible finamente pulverizado en el cilindro. Generalmente dispone de
cuatro o cinco orificios de salida. La electroválvula está comandada
directamente por la unidad de control, que determina las modalidades de
inyección en base a la señal de mando.
La válvula solenoide tiene la función de sincronizar el momento y la duración
de la inyección. Consta de los siguientes componentes: solenoide o bobina,
armadura o núcleo, válvula y un resorte.
La Presión de Inyección se eleva por el tamaño físico del cilindro del inyector
con la del cilindro de inyección, es así como se consigue una pre inyección de
aproximadamente 5500 PSI
hasta la inyección final que alcanza una presión de 31000 psi.
CONCLUSIONES
Un inyector bomba esta constituido por una bomba excéntrica de émbolo
para cada cilindro que es capaz de entregar combustible a presiones
extremadamente elevadas (2000 bar) esta alta presión de inyección es
absolutamente esencial para permitir que los motores cumplan rigurosamente
con las normas de emisiones de gases.
Al igual que otros sistemas, este cuenta básicamente con dos tipos de
sensores que son de presión y de temperatura.
El Sistema de Inyección EUI fue creado para generar mayores aplicaciones
en el transporte pesado.
RECOMENDACIONES
Es importante dar el cuidado y mantenimiento correctos a cada uno de los
elementos de este sistema para alargar la vida útil del motor.
Aun cuando el motor diesel es utilizado para trabajo pesado, debemos
recordar que los sensores son elementos frágiles y que requieren de un
cuidado especial para no verse afectados por el continuo funcionamiento.
BIBLIOGRAFIA
www.mecanicavirtual.org.
Manual CAT EUI 3406E.
http://es.wikipedia.org/wiki/Inyector-bomba.
http://personales.ya.com/davidgomez/proyinyec.htm.
Manual de la técnica del automóvil Bosch 3ra edición.
Sistema de INYECTOR BOMBA
INTEGRANTES :
CAÑARTE CASAL CHRISTIAN
CRUZ POVEDA CHRISTIAN
MAQUILON ALLAUCA EMILIO
LEYTON ARCENTALES RICK
RAMIREZ DUSSAN
ALVAREZ ROGER
OLMOS SEBASTIAN
Término Octubre 2012 – Febrero 2013
UNIVERSIDAD INTERNACIONAL DEL ECUADOR
Guayas Guayaquil.
Instructor: Fredy Morquecho Ing.