Informe disel

Bomba inyectora rotativa

Bosch vr

Integrantes: Jos Aravena, Cristian Morales, Marcial Valenzuela.

Docente: Felipe Lpez.

Seccin: 084.

Fecha: 05.11.2013.

ndice

Pg. 1. Introduccin.

Pg. 2 a 12.... desarrollo.

Pg. 13.. Conclusin.

Pg. 14.. webgrafia.

Introduccin

En el siguiente informe se dar a conocer cmo se lleva a cabo el funcionamiento, loscomponentes y todo lo relacionado con la bomba inyectora rotativa Bosch vr para vehculos conmotorizacin disel. Se explicar paso a paso el ciclo de funcionamiento hasta cumplir con sufuncin.

La bomba rotativa de inyeccin de mbolos radiales VR fue desarrollada por Boschespecialmente para motores disel de funcionamiento rpido con inyeccin directa y una potenciade hasta 37 KW por cada cilindro. Esta bomba se caracteriza por un mayor dinamismo en laregulacin del caudal y del comienzo de inyeccin, y por presiones en el inyector de hasta 1600bar.

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Funciones

Una instalacin de inyeccin disel con bomba rotativa de inyeccin de mbolosradiales VR tiene dos unidades de control para la regulacin electrnica disel: Una unidad decontrol del motor y una unidad de control de bomba. Esta divisin es necesaria para evitar poruna parte un sobrecalentamiento de determinados componentes electrnicos y, por otra parte,para suprimir la influencia de seales parsitas que pueden producirse debido a las intensidadesde corriente parcialmente muy elevadas (de hasta 20 A) en la bomba de inyeccin.Mientras que la unidad de control de bomba registra las seales de los sensores internos de labomba respecto al ngulo de rotacin y temperatura del combustible, y las evala para laadaptacin del momento de inyeccin, la unidad de control del motor procesa sobre todo datosdel motor y del entorno registrados por sensores externos, y calcula a partir de ellos lasintervenciones de ajuste a realizar en el motor. En particular, los sensores registran todos losdatos de servicio necesarios como por Ejemplo.

la temperatura del aire aspirado, del lquido refrigerante y del combustible, el nmero de revoluciones del motor, la presin de sobrealimentacin, la posicin del pedal acelerador, la velocidad de marcha, etc.

Los circuitos de entrada de las unidades de control preparan estos datos y los microprocesadorescalculan a partir de ellos, con consideracin del estado de servicio, las seales de actuacin paraun servicio de marcha ptimo. Con la vinculacin en red de diversos componentes del sistema,es posible:

aprovechar varias veces las seales, adaptar con precisin las intervenciones de ajuste, ahorrar combustible y hacer que funcionen sin mucho desgaste todos los componentes que participan en el

servicio.

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El intercambio de datos entre la unidad de control del motor y la unidad de control de bomba seproduce a travs del sistema CAN Bus. La figura inferior muestra como ejemplo una instalacinde inyeccin disel con la bomba rotativa de inyeccin de mbolos radiales en un motor disel decuatro cilindros, con diversos componentes.

Funciones bsicasLas funciones bsicas controlan la inyeccin del combustible disel en el momento correcto, en lacantidad correcta y con la mayor presin posible. Aseguran as un funcionamiento favorable delmotor disel en consumo, poco nocivo y silencioso.

Funciones adicionalesFunciones de control y regulacin adicionales sirven para la reduccin de las emisiones deescape y del consumo de combustible, o aumentan la seguridad y el confort. Ejemplos de ellasson:

Retroalimentacin de gases de escape, Regulacin de la presin de sobrealimentacin, Regulacin de la velocidad de marcha, Inmovilizador electrnico, etc.

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Estructura y funcionamiento

En la bomba rotativa de inyeccin VR de mbolos radiales (figura inferior) se renen lossiguientes grupos constructivos dentro o unidos al cuerpo de la bomba:

Bomba de alimentacin de aletas (1) con vlvula reguladora de la presin y vlvula deestrangulador de rebose,

Bomba de alta presin de mbolo radiales (4) con eje distribuidor y vlvula de salida, Electrovlvula de alta presin (6), Variador de avance (5) con electro-vlvula de variacin de avance, Sensor del ngulo de rotacin (29) y Unidad de control de bomba (3).

La agrupacin de estos grupos constructivos formando una unidad de estructura compactapermite adaptar exactamente entre si las interacciones de las diversas unidades funcionales. Deesta forma pueden cumplirse las estrechas prescripciones y satisfacer plenamente lascaractersticas de rendimiento exigidas,

Bomba de alimentacin de aletas con vlvula reguladora de presin y vlvula deestrangulador de reboseEn el cuerpo de la bomba rotativa existe un fuerte eje de accionamiento alojado en un apoyodeslizante por el lado de la brida y en un rodamiento por el lado opuesto. La bomba dealimentacin de aletas se encuentra interiormente sobre el eje de accionamiento. Su misin esaspirar el combustible, generar una presin en el recinto acumulador y abastecer combustible a labomba de alta presin de mbolos radiales.

Bomba de alta presin de mbolos radiales con eje distribuidor y vlvula de salidaLa bomba rotativa es propulsada directamente por el eje de accionamiento. La bomba genera laalta presin necesaria para la inyeccin y distribuye el combustible entre los diversos cilindros delmotor. El movimiento conjunto del eje distribuidor se asegura mediante un disco de arrastre en eleje de accionamiento.

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Electrovlvula de alta presinLa electrovlvula de alta presin est dispuesta centradamente en el cuerpo distribuidor,penetrando la aguja de vlvula en el eje distribuidor y girando con ste sincrnicamente. Lavlvula abre y cierra con una relacin de impulsos variable segn las rdenes de la unidad decontrol de la bomba. La correspondiente duracin de cierre determina la duracin de alimentacinde la bomba de alta presin de mbolos radiales. De esta forma puede dosificarse exactamente elcaudal de combustible.

Variador de avanceEn la parte inferior de la bomba est dispuesto el variador de avance hidrulico con una vlvulade impulsos y el mbolo de trabajo situado transversalmente respecto al eje de la bomba. Elvariador de avance hace girar el anillo de levas segn el estado de carga y el rgimen, para variaras el comienzo de alimentacin (y con ste tambin el momento de inyeccin). Este controlvariable se designa tambin como variacin electrnica de avance a la inyeccin.

Sensor del ngulo de rotacin (sistema DWS)En el eje de accionamiento estn dispuestos la rueda incremental (rueda transmisora de ngulo) yla fijacin para el sensor del ngulo de rotacin. Estos elementos sirven para la medicin delngulo que adoptan respectivamente el eje de accionamiento y el anillo de levas durante el giro. Apartir de aqu puede calcularse el nmero de revoluciones actual, la posicin del variador deavance y la posicin angular del rbol de levas.

Unidad de control de la bombaSobre la parte superior de la bomba esta atornillada la unidad de control de bomba provista dealetas de refrigeracin. La unidad calcula a partir de las informaciones del "sistema DWS" y de launidad de control del motor, las seales de activacin para la electrovlvula de alta presin y laelectrovlvula de variador de avance.

Montaje y accionamiento de la bombaMontajeLa bomba rotativa de inyeccin de mbolos radiales se abrida directamente al motor disel. Conel fin de evitar confusiones al conectar las tuberas de inyeccin, con las designaciones de loscilindros del motor, las salidas de la bomba rotativa de inyeccin estn designadas con: A, B,..., Fsegn el nmero de cilindros. Las bombas rotativas de inyeccin de mbolos radiales sonespecialmente apropiadas para motores de hasta seis cilindros.

AccionamientoEl eje de accionamiento de la bomba rotativa es propulsado por un dispositivo adaptado a lacorrespondiente ejecucin del motor. En los motores de cuatro tiempos, el nmero derevoluciones del eje de accionamiento de la bomba es la mitad del nmero de revoluciones delcigeal y corresponde as tambin exactamente al nmero de revoluciones del rbol de levas delmotor Disel. El accionamiento de la bomba de inyeccin est adaptado al movimiento de lospistones. El sincronismo entre el motor y la bomba se consigue mediante un acoplamiento concadenas, ruedas dentadas, correas dentadas o piones de acoplamiento.

Parte de baja presinLa parte de baja presin pone a disposicin el suficiente combustible para la parte de alta presin.Componentes esenciales son:

la bomba de alimentacin de aletas, la vlvula reguladora de presin y la vlvula de estrangulador de rebose. 5

Bomba de alimentacin de aletasEn la bomba rotativa de inyeccin de mbolos radiales va montada la bomba de alimentacin dealetas en torno al eje de accionamiento. Entre la pared interior del cuerpo de la bomba y un anillode apoyo que sirve de cierre, est alojado el anillo de recepcin excntrico (3) con superficieperfilada de rodadura interior. En la pared interior del cuerpo de la bomba, estn previstas dosescotaduras que permiten la entrada (4) en la bomba y la salida (7) de la bomba. Debido a suforma se denominan tambin rin de aspiracin o rin de impulsin. En el interior del anillode recepcin se mueve el rotor de aletas (2), que es propulsado por un dentado en el eje deaccionamiento (1). En las ranuras gua del rotor se conducen las aletas, que cargadas por lafuerza de un muelle y por la actuacin de la fuerza centrfuga son presionadas hacia el exteriorcontra el anillo de recepcin. El recinto designado como celda (6) est formado por lossiguientes elementos (fig. 3):

Pared interior del cuerpo, Anillo de apoyo. Superficie perfilada de rodadura interior, del anillo de recepcin, Superficie exterior del rotor de aletas y Dos aletas contiguas.

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El combustible que llega a travs del taladro de entrada en el cuerpo de la bomba y porcomunicaciones internas hasta el rin de aspiracin en la celda, es transportado por el giro delrotor de aletas en direccin al rin de impulsin. El volumen de la celda se reduce durante elgiro, debido a la superficie perfilada de rodadura interior del anillo de recepcin excntrico, y secomprime el combustible. La reduccin del volumen hace que aumente fuertemente la presin decombustible hasta la salida al rin de impulsin. Desde el rin de impulsin se abastecen concombustible a presin los diversos grupos constructivos, a travs de comunicaciones internasen el cuerpo de la bomba. Tambin llega a la vlvula reguladora de presin a travs de una deestas comunicaciones.

El nivel de presin necesario de esta bomba rotativa es relativamente alto en comparacin conotras bombas rotativas Debido a esta elevada presin, las aletas (5) presentan un taladro en elcentro de su cara frontal, de forma tal que solo se desliza sobre el perfil del anillo de recepcinuna de las artistas del lado frontal. De esta forma se evita que toda la cara frontal de la aleta estsometida a presin, lo que tendra como consecuencia un movimiento radial no deseado. Alcambiar de una arista a otra (p. ej. de entrada a salida) puede propagarse la presin que actasobre la cara frontal de la aleta, a travs del taladro, hacia el otro lado de la aleta. Las fuerzas depresin opuestas que actan se compensan en gran parte, y las aletas estn en contacto sobre lasuperficie de rodadura interior del anillo de recepcin, como se ha descrito anteriormente, porefecto de las fuerzas centrfugas y elsticas.

Vlvula reguladora de presinLa presin de combustible generada por la bomba de alimentacin de aletas en el rin

de impulsin, depende de la velocidad de rotacin de la bomba. Para que esta presin no seaexcesiva a elevadas velocidades de rotacin, se ha dispuesto una vlvula reguladora de presin(vlvula de compuerta sometida a fuerza elstica, fig. inferior) en la proximidad inmediata a labomba de alimentacin de aletas, estando unida por un taladro con el rin de impulsin (5), Estavlvula modifica la presin de suministro de la bomba de alimentacin de aletas, en funcin delcaudal de combustible transportado. Si la presin del combustible sobrepasa un determinadovalor, la arista frontal del mbolo de vlvula (3) abre unos taladros dispuestos radialmente (4), atravs de los cuales puede retornar el combustible, por un canal, al rin de aspiracin (6) de labomba de alimentacin de aletas. Si la presin de combustible es demasiado baja, permanecencerrados los taladros dispuestos radialmente, debido a la fuerza elstica. La tensin previaajustable del muelle de compresin determina la presin de apertura.

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Vlvula estranguladora de rebose

Para la refrigeracin y ventilacin de la bomba rotativa de inyeccin, retorna elcombustible al depsito a travs de la vlvula estranguladora de rebose atornillada al cuerpo de labomba.La vlvula estranguladora de rebose est en comunicacin con el elemento de rebose (5) delcuerpo distribuidor. En el interior del cuerpo del distribuidor se encuentra una vlvula de bola (3)sometida a fuerza elstica, que deja salir combustible de la bomba cuando se alcanza unapresin de apertura pre ajustada.En el flujo secundario hacia la vlvula de bola existe un taladro en el cuerpo de la vlvula que estunido al rebose de la bomba mediante un taladro estrangulador (4) de un dimetro muy pequeo.Este retorno calibrado facilita una purga automtica de la bomba. El circuito completo de bajapresin de la bomba est adaptado de tal forma que, a travs del rebose de la bomba, retorna aldepsito de combustible un caudal de combustible definido

Filtro de combustible

La aplicacin de un filtro de combustible adaptado especialmente a las exigencias de lainstalacin de inyeccin es condicin previa para un funcionamiento sin anomalas, puesto quelas impurezas en el combustible pueden conducir a daos en los componentes de la bomba,vlvulas de impulsin e inyectores. El combustible puede contener agua en forma ligada(emulsin) o no ligada (p. ej. formacin de agua de condensacin debido a cambio detemperatura). Si esta agua penetra en el sistema de inyeccin, pueden producirse daos debidosa corrosin. El sistema de inyeccin con bomba rotativa de inyeccin precisa por lo tanto, igualque otros sistemas de inyeccin, un filtro de combustible con un cartucho filtrante de papel y unrecinto de acumulacin de agua, que pueda vaciarse en los correspondientes intervalos, abriendoun tornillo de salida de agua.

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Parte de alta presinEn la parte de alta presin (fig. inferior} tiene lugar, adems de la generacin de alta presin,tambin la distribucin y dosificacin de combustible con el control del comienzo de alimentacin,siendo preciso para ello nicamente un elemento actuador (electrovlvula de alta presin).

Generacin de alta presin con la bomba de alta presin de mbolos radialesLa bomba de alta presin de mbolos radiales genera la presin necesaria para la inyeccin(aprox. 1000 bar por el lado de la bomba). La bomba es propulsada por el eje de accionamiento yconsta de:

el disco de arrastre, los soportes de los rodillos (4) con los rodillos (2) e! anillo de levas (1), el mbolo de suministro (5) y la parte delantera (cabezal) del eje distribuidor (6),

El movimiento giratorio del eje de accionamiento es transmitido mediante un disco dearrastre directamente al eje distribuidor, ya que el disco de arrastre engrana en las ranuras guadispuestas radialmente en el extremo del eje de accionamiento. Las ranuras gua (3) sirvensimultneamente para la recepcin de los soportes de los rodillos (4), que recorren conjuntamentecon los rodillos (2) alojados all, la pista de leva interior del anillo de levas (1) dispuesto alrededordel eje de accionamiento. La pista de leva interior presenta elevaciones de leva que estnadaptadas en cuanto a su nmero, al nmero de cilindros del motor. En la cabeza del ejedistribuidor son conducidos radialmente los mbolos de suministro (de aqu proviene ladesignacin bomba de alta presin de mbolos radiales). Los mbolos de suministro apoyansobre los soportes de los rodillos y se mueven as en correspondencia con el perfil de la pista deleva. Los mbolos son comprimidos por la elevacin de leva y comprimen as el combustible en el

volumen central de alta presin (7). Segn el nmero de cilindros y el caso de aplicacin existenejecuciones con 2, 3 o 4 mbolos de suministro (fig., inferior).

Distribucin del combustible en el cuerpo distribuidorEl cuerpo distribuidor consta de (fig. inferior):

la brida (6), el casquillo de control (3) contrado sobre la brida la parte trasera del eje distribuidor (2) conducido en el casquillo de control, la aguja de vlvula (4) de la electrovlvula de alta presin (7), la membrana del acumulador (10) y la conexin de la tubera de impulsin (16) con la vlvula con estrangulador de retorno

(15).

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En la fase de llenado durante el recorrido del perfil descendente de la leva sepresionan hacia fuera los mbolos de suministro (1) estando abierta la aguja de vlvula (4). Atravs de la entrada de baja presin (12), el canal anular (9) y la aguja de vlvula (4), fluyecombustible desde la bomba de alimentacin al cuerpo distribuidor y llena el volumen de altapresin (8). El combustible excedente sale por el retorno de combustible (5). En la fase dealimentacin son presionados hacia dentro por las levas los mbolos de suministro (1), estandocerrada la aguja de vlvula. De esta forma se comprime el combustible que se encuentra ahoraen el volumen de alta presin (8) cerrado. A travs de la ranura de distribucin (13) que debido almovimiento de giro del eje distribuidor (2) queda unida con la salida de alta presin (14), llega elcombustible que se encuentra bajo presin, a travs de la conexin del tubo de impulsin (16) convlvula provista de estrangulador de retorno (15), la tubera de impulsin y el portainyector, alinyector, el cual lo inyecta en la cmara de combustin del motor.

Dosificacin de combustible con electrovlvula de alta presinLa electrovlvula de alta presin (fig. inferior) con vlvula de aguja movida por el

ncleo mvil (2) cierra mediante un impulso de mando de la unidad de control de bomba, en elpunto muerto inferior de la leva. El momento de cierre de la vlvula (orificio de descarga)determina el comienzo de suministro de la bomba de inyeccin. Mediante un reconocimientoelectrnico del momento de cierre (BIP Begin of In-jection Period) recibe la unidad de control debomba una informacin exacta sobre el comienzo de suministro.La dosificacin de combustible tiene lugar entre el comienzo de suministro y el final de laactivacin de la electrovlvula de alta presin, y se denomina duracin de alimentacin. Laduracin de cierre de la electrovlvula de alta presin determina as el caudal de inyeccin. Con laapertura de la electrovlvula de alta presin queda concluida la alimentacin de alta presin. Elcombustible excedente que todava es transportado hasta el punto muerto superior de la leva,llega por descarga al recinto de membrana. Las altas puntas de presin que se producenentonces en el lado de baja presin, son amortiguadas por la membrana del acumulador.Adems, la cantidad de combustible acumulada en el recinto de membrana favorece el procesode llenado para la siguiente inyeccin.Para la parada del motor se interrumpe totalmente la alimentacin de alta presin con laelectrovlvula de alta presin. Por este motivo no existe una vlvula de parada adicional come enel caso de la bomba rotativa de inyeccin VE.

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Amortiguacin de las ondas de presin con la vlvula provista de estrangulador de retorno

La vlvula con estrangulador de retorno (fig. inferior) impide que las ondas depresin generadas al final del proceso de inyeccin, o sus reflexiones, no conduzcan a una nuevaapertura de la aguja de inyector (pos inyecciones). Las pos inyecciones tienen repercusionesnegativas sobre las materias nocivas en los gases de escape.Con el comienzo de la alimentacin se levanta el cono de vlvula (3) debido a la presin delcombustible. El combustible es transportado ahora a travs de la conexin del tubo de impulsin(5) y la tubera de presin hacia el inyector. Al concluir la alimentacin cae repentinamente lapresin de combustible y el muelle de vlvula (4) presiona el cono de vlvula contra el asiento devlvula (1).Las ondas de presin reflejadas que se producen al cerrar el inyector, se eliminan mediante unestrangulador (2) hasta el punto de que no puedan producirse reflexiones nocivas de ondas depresin.

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Conclusin

El presente informe dio a conocer con mucha claridad el funcionamiento, los componentes,como trabajan esos componentes. Es una bomba de funcionamiento rpido se utiliza mayormenteen vehculos de turismo o pequeos por su rpida respuesta y menor ruido que una lineal,tambin se podra decir que este tipo de bomba es ms confiable que la tipo ve por sercomandada electrnicamente, as hay menos probabilidades que falle algn componentemecnico.

En pocas palabras se podra decir que es la bomba que sustituyo a la bomba tipo ve tambin deBosch por ser esta comandada electrnicamente y nos pareci muy interesante hacer esteinforme sobre este tipo de bomba para comprender mejor su accin sobre el motor disel.

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Webgrafia

http://www.aficionadosalamecanica.net/bomba-embolos-radiales2.htm

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