Bomba de inyeccin en lnea

Bomba de inyeccin en lnea

Laboratorio disel ii

Bomba de inyeccin en lneaEste tipo de bomba ideada por Robert Bosch a principios del siglo XX ha sido la mas utilizada por no decir la nica que funcionaba sobre todo en vehculos pesados, incluso se uso en turismos hasta la dcada de los 60 pero se vio sustituida por las bombas rotativas mas pequeas y mas aptas para motores rpidos.

19301927Este tipo de bombas es de constitucin muy robusta y de una fiabilidad mecnica contrastada, sus inconvenientes son su tamao, peso y que estn limitadas a un numero de revoluciones que las hacen aptas para vehculos pesados pero no para turismos. La bomba en lnea esta constituida por tantos elementos de bombeo, colocados en lnea, como cilindros tenga el motor.

Circuito de alimentacinEl combustible disel sale del tanque (1) aspirado por la bomba alimentadora (2), pasa a travs del filtro (3), entra en la bomba de inyeccin (4) y por medio del elemento se bombea para los diferentes cilindros del motor.

Bomba alimentadoraPara motores con bomba de inyeccin en lnea, es necesaria una bomba alimentadora que suministre combustible al circuito bajo presin de aproximadamente 1 bar, garantizando el llenado por completo de los cilindros (elementos) de la bomba de inyeccin.La bomba alimentadora, juntamente con la bomba de inyeccin, trabaja durante todo el tiempo de funcionamiento del motor disel, eso significa que sus componentes sufren desgaste y necesitan reemplazosComponentes de desgaste:RodilloPistnResorte del pistnVlvulasFiltro

Bomba manualLa bomba manual est instalada junto a la bomba alimentadora y sirve para eliminar burbujas de aire del sistema disel, lo que comnmente se conoce por sangrar el sistema disel.El aire puede entrar en el sistema, por ejemplo, cuando se realiza el cambio de los filtros de combustible, o cuando se hace el mantenimiento en la bomba de inyeccin disel.

Tuberas de presin (caeras)Las tuberas son responsables de conducir el combustible disel de la bomba a los porta inyectores, a elevada presin.

El paso del combustible por el interior de la tubera, bajo las elevadas presiones de inyeccin que alcanzan hasta 1.200 bar, pueden producir un fenmeno que se conoce por cavitacin, producido por las burbujas de aire en el interior de la tubera.La cavitacin es una forma de erosin que desgasta internamente la tubera de presin.La cavitacin desprende partculas de metal de la tubera y puede obstruir los orificios de los inyectores.Por lo tanto, la calidad del material se sobresale principalmente porque la empresa Bosch es proveedora del sistema disel para los principales mercados de vehculos disel del mundo.

Filtros de combustible DiselEs de suma importancia la funcin y eficiencia del sistema de filtracin cuanto ms limpio est el combustible, ms larga ser la durabilidad de los componentes del sistema de inyeccin, como vlvulas, toberas y elementos.Adems de eso, el combustible disel completamente limpio, garantiza que no se obstruyan los micro orificios de las toberas.Aplicaciones de las bombas de inyeccin en lneaEstas bombas se utilizan sobre todo en motores Disel instalados en camiones y autobuses. Pero tambin se utiliza en turismos, tractores y maquinas agrcolas, as como en la maquinaria de construccin, por ejemplo: en excavadoras, niveladoras, etc.Otro campo de aplicacin de las bombas de inyeccin en lnea es en los motores navales y en grupos electrgenos.

ELEMENTOS PRINCIPALES DE LAS BOMBAS DE INYECCIN LINEALES

Bosch es el principal constructor de bombas de inyeccin en lnea y las denomina:PE. Existen bombas de distintos tamaos que se adaptan a la potencia del motor que van alimentar. Los tipos de bombas se renen en series cuyos rendimientos se solapan en los mximos y mnimos. Dentro de las bombas de inyeccin en lnea PE existen dos construcciones distintas. Por un lado tenemos las denominadas "M" y "A" y por el otro las "MW" y "P".

Clasificacin de la bombas de inyeccin en lnea PECaractersticas:Tipos:MAMWP3000P7100Presin de inyeccin (bar)55075011009501300AplicacinTurismos y vehculos de transporteCamiones ligeros y medianos, tractores, motores industrialesCamiones de gran tonelaje, motores industrialesPotencia por cilindro (kW/cilindro)20273660160

Presin de las bombas400 bar en las bombas del tipo "M" 600 bar en las bombas del tipo "A.750 bar en las bombas del tipo P.

La bomba del tipo "P" se distingue de la "A" principalmente por el elemento de brida (4). El elemento de brida es una pieza que se interpone entre la generacin de presin y la carcasa de la bomba, por lo que se evita que la carcasa este sometida a las presiones de inyeccin. El cilindro de la bomba es una pieza independiente y el racor de impulsin no se apoya en la carcasa de la bomba sino que esta enroscado en el elemento de brida (4). Con esta configuracin de bomba se consigue unas mayores presiones de inyeccin, se pueden alcanzar presiones mximas de hasta 750 bar. ELEMENTOS DE BOMBEOLa bomba de inyeccin tiene tantos elementos de bombeo como cilindros el motor. Cada elemento de bombeo, est constituido por un cilindro y un pistn. Cada cilindro, a su vez, est en comunicacin con la tubera de admisin, por medio de las lumbreras y con el conducto de salida por el inyector, por medio de una vlvula que es mantenida sobre su asiento por medio de un muelle.

PISTNEl funcionamiento del pistn est animado de un movimiento de sube y baja en el interior del cilindro. El descenso est mandado por el muelle, que entra en accin cuando el saliente de la leva en su giro deja de actuar sobre el pistn. La subida del pistn se produce cuando la leva en su giro acta levantando el pistn venciendo el empuje del muelle. Cuando el pistn desciende en el cilindro crea una depresin que permite la entrada al del gasleo cuando el pistn ha destapado las lumbreras correspondientes. Debido a la presin reinante en el conducto de alimentacin, provocada por la bomba de alimentacin, el cilindro se llena totalmente de gasleo.La subida del pistn, produce la inyeccin del combustible. Al comienzo de esta subida, las lumbreras no estn tapadas y por ello, el gasleo es devuelto en parte hacia el conducto de alimentacin.

Si la ranura vertical del pistn, est situada frente a la lumbrera de admisin, el interior del cilindro comunica con el conducto de alimentacin, por lo que, aunque suba el pistn, no se comprime el combustible en el cilindro y, por lo tanto, no hay inyeccin. Esta posicin del pistn, corresponde al suministro nulo de la bomba de inyeccin.

Si la ranura vertical no est frente a la lumbrera de admisin, entonces se produce la inyeccin. El comienzo de esta, se produce siempre en el mismo instante o, mejor dicho, para la misma posicin del pistn, pues a medida que va subiendo, la presin aumenta en el interior del cilindro.

Cuando el valor de esta presin es superior a la fuerza que ejerce el muelle de la vlvula de respiracin, esta se abre venciendo la fuerza de su muelle, con lo cual, el combustible pasa al circuito de inyeccin comprendido entre el elemento bomba y el inyector. En tanto el combustible no salga por el inyector, la presin en todo el circuito ir aumentando a medida que el pistn vaya subiendo. En el momento que esta presin es superior a la del tarado del inyector, este permite el paso del combustibles al cilindro del motor, comenzando en este momento la inyeccin, cuyo final depende de la posicin de la rampa helicoidal, pues, llegado el pistn a cierta altura, pone en comunicacin el cilindro con el conducto de alimentacin, con lo cual, desciende bruscamente la presin en el interior del cilindro.

LEVASLa leva del rbol de levas tienen la funcin de accionar el mbolo, la forma de la leva influye sobre la duracin de la inyeccin, el rendimiento de la bomba y la velocidad de la alimentacin. Los criterios decisivos al respecto que ha de cumplir la leva de la bomba de inyeccin son la carrera de leva y la velocidad de levantamiento (velocidad de mbolo) con relacin al ngulo de leva.

Para propiciar un rpido corte de inyeccin se aprovecha la zona central de la leva, donde la velocidad de levantamiento es grande. La inyeccin termina antes de que dicha velocidad de levantamiento alcance su mximo valor. Esto es necesario para que la compresin superficial entre el impulsor de rodillo y la leva no sobrepase un valor determinado. Por esta razn, en cada proceso de inyeccin se respeta una distancia de seguridad de 0,3 mm. La leva puede tener tres formas fundamentales :

Una leva excntrica es utilizada, generalmente para accionar la bomba de alimentacin. La leva de doble tangente o de arco tangente son utilizadas para accionar los mbolos.La leva de retencin que impide que el rbol de levas invierta el sentido de giro.

VLVULA DE PRESIN Esta vlvula asla 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 alimentacin de la bomba, extrayendo un volumen exactamente definido de la tubera para por una parte mantener la presin en la tubera (as la prxima inyeccin se realice sin retardo alguno), y por otra parte debe asegurar, igualmente, la cada brusca de la presin 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.

Son como tubos que van roscados en la culata al igual que las bujas en el motor de explosin.

Al final de la inyeccin por parte del elemento bomba, la vlvula de presin desciende bajo la accin del muelle. El macho de vlvula se introduce en el porta-vlvula, antes de que el cono de vlvula descienda sobre su asiento, aislando el tubo de alimentacin de inyector.El descenso final de la vlvula realiza una re aspiracin de un determinado volumen dentro de la canalizacin, lo que da lugar a una expansin rpida del combustible provocando, en consecuencia, el cierre brusco del inyector cortando as la alimentacin de combustible al cilindro del motor evitando el goteo.

El mbolo de descarga cuando se cierra la vlvula de presin aspira un pequeo volumen de combustible, que provoca el cierre rpido del inyector. Este volumen de combustible est calculado para una longitud determinada de tubera, por lo que no se debe variar la longitud de esta en caso de reparacin.Para conseguir una adaptacin deseada a los caudales de alimentacin, en determinado casos especiales se utilizan vlvulas compensadoras que presentan un tallado adicional en el mbolo de descarga.

EMPUJADOR O TAQUEEl empujador entra en contacto con la leva por intermedio de un rodillo que est montado en el empujador mediante un pasador de rodillos. La parte superior del empujador incorpora un mecanismo para ajustar el intervalo de inyeccin entre cada cilindro. Se utilizan dos tipos de mecanismos de ajustes.Ajuste mediante pernoAjuste mediante calce de ajuste

TIPOS DE EMPUJADORES

CAMISA DE REGULACINEst colocada en el cilindro y ella est fijado el pin de regulacin. La camisa puede girar libremente en el cilindro.El taln o tetn del mbolo encaja en la escotadura vertical situada en la parte inferior de la camisa de regulacin. Consecuentemente, el mbolo accionado por la rotacin del eje de levas se mueve verticalmente a lo largo de la escotadura de la camisa.El giro del pin o rueda de regulacin causa la rotacin de la camisa de regulacin la que, a su vez causa la rotacin del mbolo dentro del cilindro.

PIN DE REGULACINEst fijado a la parte superior de la camisa de regulacin mediante un tornillo de abrazadera. El pin gira libremente en el cilindro. Debido a que el pin de regulacin esta engranado con la cremallera de la barra reguladora, el pin de regulacin convierte el movimiento lineal de la cremallera en el movimiento de rotacin de la camisa de regulacin. A su vez, este movimiento de rotacin es transmitido al mbolo.

CREMALLERALa barra reguladora de cremallera est provista de dientes de engrane que tienen la misma dimensin de los dientes de engranaje del pin de regulacin. La barra reguladora de cremallera est instalada en el orificio de insercin de la caja de la bomba de inyeccin.

El movimiento de la barra reguladora de cremallera tambin llamado cremallera de regulacin es transmitido al pin de regulacin y a la camisa de regulacin. A su vez, este movimiento de rotacin es transmitido al mbolo. Esto es causa de que la posicin del mbolo cambie en relacin al cilindro, lo que hace variar el volumen de inyeccin de combustible.La barra reguladora de cremallera est conectada al regulador y es accionado por l.

Dosificacin DE COMBUSIBLE

En un motor Diesel para provocar su paro debemos cortar el suministro de combustible que inyectamos en sus cilindros, para ello los motores dotados con bomba de inyeccin e lnea llevan un dispositivo de mando accionado por un tirador y cable desde el tablero de mandos del vehculo, el cual hace desplazar a la cremallera hasta su posicin de gasto nulo.Para la puesta en servicio de la bomba y el arranque del motor, basta con liberar el cable, con lo cual se anula el bloqueo del dispositivo de parada dejando a la cremallera en posicin de funcionamiento de ralent.

LUBRICACIN DE LA BOMBAEstas bombas se lubrican por medio del circuito lubricante del motor. Se lubrica tanto la parte de la bomba donde estn los elementos de bombeo como el regulador centrifugo de velocidad. Con este tipo de lubricacin, la bomba de inyeccin est exenta de mantenimiento. El aceite del motor filtrado se hace llegar a la bomba de inyeccin y al regulador a travs de una tubera, por un orificio de entrada. En caso de fijacin de la bomba al motor, en bandeja, el aceite lubricante vuelve al motor a travs de una tubera de retorno, mientras que en caso de fijacin mediante brida frontal lo hace a travs del alojamiento del rbol de levas o de orificios especiales.

PUESTA A PUNTO DE LA BOMBA EN EL MOTORPara hacer la puesta a punto, se recurre a las marcas del comienzo de la inyeccin que se encuentran en el motor y en la bomba de inyeccin. Normalmente se toma como base la carrera de compresin del cilindro n 1 del motor, pero por razones especficas de los motores pueden aplicarse tambin otras posibilidades. Por esta razn deben tenerse en cuenta los datos facilitados por el fabricante del motor.

En el motor Diesel, la marca del comienzo de la alimentacin se encuentra generalmente en el volante de inercia, en la polea de la correa trapezoidal o en el amortiguador de vibraciones (dmper). En la bomba de inyeccin, el comienzo de la alimentacin para el cilindro de bomba n 1 tiene lugar cuando la marca practicada en la mitad no mvil del acoplamiento o bien en el variador de avance coincide con la raya marcada en el cuerpo de la bomba. En las bombas a bridadas, las marcas estn en la rueda dentada del accionamiento y en el pin insertable.La posicin, la disposicin y la designacin de los cilindros del motor son indicadas por el fabricante de ste y han de tenerse en cuenta en cualquier caso. El cilindro de bomba n 1 es el ms prximo al accionamiento (polea) de la bomba de inyeccin. Antes del montaje ha de hacerse coincidir, en sentido de giro, la marca de comienzo de alimentacin de la bomba de inyeccin con la raya marcada en el cuerpo, o bien se ajustar el comienzo de la alimentacin segn el mtodo de rebose a alta presin.