Bomba inyectora

FINALIDAD DEL SISTEMA DE ALIMENTACIÓN
La alimentación en estos motore4s se realiza introduciendo el aire en el interior del cilindro, perfectamente
filtrado y una vez comprimido introducimos a gran presión el combustible (en este caso gasoil), mezclándose
ambos en la cámara de combustión.
El aire se comprime a gran presión (de 36 a 45 kg.) en el interior de la cámara de combustión, de este modo
alcanza la temperatura adecuada para la inflamación del combustible (llegando hasta los 600ºC), siendo
introducido en la cámara de combustión a gran presión (de 150 a 300 atmósfera (kg/cm2)). Este inyector está
debidamente regulado para que la cantidad de combustible y el momento en que debe ser inyectado sea
preciso, obteniendo una mezcla perfecta y por consiguiente un buen funcionamiento del motor.
Dentro de este sistema de alimentación existen una serie de elementos que hacen posible todo lo
anteriormente citado: bomba inyectora, filtros, tuberías, depósito, inyectores, cable de acelerador, etc.
Seguidamente, pasaré a explicar cada elemento del circuito de alimentación con bomba inyectora con una
breve definición de cada uno de ellos.
CIRCUITO DE BAJA PRESIÓN
INTRODUCCIÓN
Su emisión es llevar el gasoil desde el depósito de combustible hasta la bomba inyectora pasando antes por
distintos elementos. Ese circuito trabaja a una presión de 1 a 2 kgf/cm2 y lo componen:
• DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE:
Es un recipiente de chapa o de plástico. Tiene un tubo que se comunica con el exterior para el llenado del
mismo, lleva un tapón de cierre para evitar que el gasoil se derrame. Este tapón tiene una salida al exterior
para facilitar la salida del aire y así no crear un vacío interno. El deposito lleva un tubo pequeño cogido por un
taladro por donde sale el combustible y que se conecta en la bomba de combustible. En su interior lleva un
filtro de combustible para separar los pequeños residuos o impurezas que pueda tener el liquido y también
lleva un indicador de combustible que actúa dentro del depósito como si fuera la bolla de una cisterna.
El depósito va colocado generalmente debajo del asiento trasero, alejado del motor. La capacidad de dicha
pieza depende del fabricante pero debe permitir una autonomía de unos 500 km.
• TUBERÍAS:
Son rígidas, de latón o cobre, con una forma interior debidamente estudiado por el fabricante.
No deben estar próximas a los tubos o conductos de escape ya que el combustible no debe calentarse
demasiado, pues se formarían pequeñas bolsas de gasoil evaporado que actuarían como si la bomba o los
inyectores no estuvieran desaireados.
Deben ir sujetas para que no vibren y así evitar que puedan agrietarse o romperse.
Para proteger la bomba de las impurezas que contiene el gasoil, es necesario que el tubo que va del depósito a
la bomba de alimentación esté ligeramente inclinado hacia el depósito. Hay que evitar cualquier inclinación
hacia la bomba.
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Los tubos de baja presión llevan un diámetro de 8x10 ó de 12x14 y pueden combarse en frío. Las conexiones
se hacen por bicono.
• BOMBA DE ALIMENTACIÓN:
• Bomba inyectora
• Bomba de combustible
• Eje de levas
• Leva excéntrica
• Entrada del combustible
• Salida del combustible
• Bomba de cebado
• Tuerca de cebado
Las bombas de alimentación empleadas en los motores diesel son de accionamiento mecánico o eléctrico. Su
única misión es la de mantener el combustible a la presión establecida sobre la bomba inyectora.
Las bombas de alimentación empleadas en el circuito con bomba inyectora lineal, se llaman bomba de
alimentación de émbolo. Estas bombas pueden ser de simple o de doble efecto, van situadas directamente
sobre la bomba inyectora, recibiendo el movimiento de una leva excéntrica situada en el árbol de levas de la
bomba inyectora. Esta leva actúa sobre un impulsor acoplado al émbolo de la bomba de alimentación.
Esta bomba funciona por la presión y depresión que origina el émbolo durante su desplazamiento sobre dos
cámaras situadas a sus extremos. Cuando el émbolo es impulsado hacia arriba, cierra la válvula de entrada de
combustible y abre la de salida enviando el combustible hacia la bomba inyectora a una presión de 1 a 2
kgf/cm2. Cuando cesa el empuje de la excéntrica sobre el émbolo, éste retrocede cerrando la válvula de salida
y abriendo la válvula de entrada, aspirando el combustible procedente del depósito.
Incorporada a este tipo de bomba de combustible lleva una bomba de cebado manual, que consiste en un
cilindro unido al cuerpo de bomba en el que se desplaza un émbolo manualmente.
Para realizar la purga manual en este elemento, desenroscamos la tuerca y tiramos hacia arriba del émbolo
aspirando el combustible del depósito, y al bajar el émbolo sale el combustible aspirado hacia el conducto de
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salida de la bomba.
Repitiendo esta operación, conseguiremos quitar todo el aire del conducto, roscando de nuevo la tuerca en su
posición, quedando el conjunto dispuesto para su funcionamiento.
• FILTRADO DEL COMBUSTIBLE:
El gasoil debe estar completamente libre de impurezas debido al gran ajuste que tiene la bomba de inyección.
Una partícula de polvo de sólo tres milésimas dificultaría el funcionamiento de la bomba de inyección e
inyectores, de ahí que el filtrado se haga varias veces.
Los filtrados más usuales que podemos encontrar en un vehículo son los siguientes:
• Filtrado en el depósito: se realiza a la salida del gasoil del depósito por medio de una malla metálica
que retiene las partículas más gruesas.
• Prefiltro: situado a la entrada de la bomba de alimentación, su misión es proteger la bomba y hacer
que el gasoil llegue al filtro principal lo más limpio posible.
Prefiltro acoplado sobre la bomba de alimentación.
• Prefiltro decantador: son de tela metálica o de nailon y van en la misma bomba de alimentación o
intercalados entre el depósito y la bomba. Se emplean en tractores y en maquinarias de obras públicas
por el ambiente de trabajo que las rodea. Son filtros de gran capacidad y están preparados para
eliminar el agua que pueda llevar el combustible, que al pesar más que el aceite combustible, queda
depositada en el fondo del recipiente.
Filtro decantador de combustible
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• Filtro principal: se coloca entre la bomba de combustible y la bomba inyectora, tiene la misión de
proteger a la bomba inyectora y a los inyectores, realizando un filtrado escrupuloso del combustible.
La materia filtrante es muy fina y el material empleado puede ser tela metálica, telas de fieltro, tela de
nailon, papel celuloso, etc.
En la actualidad existen muchos tipos de filtros en el mercado, diferenciándose en el diseño y material
empleado.
Las características que deben reunir todos ellos son las siguientes:
−Tener una gran superficie de filtrado con un reducido volumen.
−Realizar un perfecto y eficaz filtrado del combustible.
−Ofrecer una débil presión de filtrado(0.02 a 0.05 bar) para que el flujo de combustible se mantenga constante
sobre la bomba inyectora.
−Ser duraderos y de fácil entretenimiento.
En todos ellos lleva un tornillo de purga para poder quitar el aire dentro del circuito de alimentación.
Algunos filtros disponen de una válvula de descarga que sirve para enviar el gasoil sobrante hacia el depósito
de combustible.
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• Cuerpo
• Cartucho
• Tornillo central
• Junta de goma
• Tapa soporte
• Tapón de purga
• Tapón de cebado
CIRCUITO DE ALTA PRESIÓN
INTRODUCCIÓN:
En el tiempo de combustión del ciclo de un motor diesel, el combustible se inyecta en el aire comprimido y
caliente a una fuerte presión (de 150 a 300 kg/cm2) y a una cantidad apropiada. Todo ello se consigue con el
equipo de inyección, compuesto de una bomba y de un inyector por cada cilindro, que distribuye, dosifica, da
presión y envía el gasoil pulverizado a los cilindros en la cantidad y presión adecuada.
Por lo tanto el circuito de alta presión lo componen la bomba inyectora y el inyector.
• BOMBA DE INYECCIÓN LINEAL:
Esta bomba está formada por tantos elementos de bombas como cilindros tiene el motor. El combustible pasa
aun colector al que asoman las lumbreras de cada uno de los elementos de la bomba. Cada elemento está
constituido por un cuerpo de bomba y su correspondiente émbolo, movido por una leva (tantas como
cilindros), montada sobre un árbol de levas que recibe el movimiento del cigüeñal mediante engranajes de la
distribución o correas dentadas.
Bomba inyectora lineal
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Los pistones de la bomba de inyección tienen el la parte superior una ranura vertical y seguidamente un corte
sesgado (inclinado) o bisel, colocados de forma que regulan la cantidad de gasoil que impulsa la bomba de
inyección.
El pistón se mantiene en su parte inferior por la acción de un resorte, llenándose el cuerpo de bomba de gasoil.
Al ser impulsado el pistón por la leva, comprime el gasoil y venciendo la resistencia de la válvula, lo envía al
inyector.
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De la posición que tenga el pistón dentro del cuerpo de bomba, depende la cantidad de gasoil que se envía al
cilindro, que será mayor o menor según la rampa sesgada se presente antes o después frente a la lumbrera de
admisión.
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Este movimiento de giro en el émbolo se realiza por medio de la cremallera que engrana con los sectores
dentados de cada uno de los elementos de bomba, de forma que cualquier desplazamiento en la misma hace
que todos los émbolos giren simultáneamente para que la entrega y el caudal de combustible sean idénticos en
cada uno de los cilindros del motor. El control de la varilla de regulación se efectúa a través del pedal
acelerador, el cual, con su desplazamiento, determina la mayor o menor cantidad de combustible a inyectar
para obtener la potencia deseada.
Antiguamente para parar el motor se empleaba un tirador que actuaba sobre la cremallera. Actualmente, se
consigue automáticamente mediante una válvula cónica accionada por un relé que lleva la bomba conectado a
la llave de contacto, cortando el paso del gasoil a los inyectores.
• INYECTORES:
Su misión es la de introducir el carburante a gran presión en el interior de las cámaras de combustión del
motor. Están unidos a través de un tubo metálico a los porta−inyectores, que mediante unas bridas van unidos
a la culata. Hay tantos inyectores como número de cilindros tiene el motor.
La parte que asoma al cilindro termina en uno o varios orificios calibrados, que son cerrados por una válvula
cónica por la acción de un resorte.
El gasoil que entra en el inyector enviado a presión por la bomba, llega a la punta del inyector venciendo la
resistencia de la válvula, a la que abre, y penetra en el cilindro. Cuando cesa la presión el la tubería de llegada
la válvula cónica cierra la comunicación al cilindro.
Existen dos tipos principales de inyectores:
• de espiga o tetón
• de orificio
El inyector de espiga, tiene la válvula terminando en forma de espiga que sale y entra en el orificio de paso
del gasoil al cilindro, siendo difícil que se tapone. El cierre se efectúa por la parte cónica que lleva por encima
de la espiga o tetón.
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Es empleado particularmente en motores de combustión separada o cámara auxiliar y en general en todos los
que el aire comprimido tiene una gran turbulencia.
La presión de inyección oscila entre 60 y 150 atmósfera.
• Tetón cilíndrico
• Tetón cónico
El inyector de orificio, tiene varios orificios de salida. Las válvulas cierran las salidas sin introducirse en
dichos orificios estando más expuestos a taponarse por la carbonilla. Sin embargo tienen la ventaja de que
permiten la orientación y reparto del gasoil, asegurando una completa combustión aunque no haya gran
turbulencia de aire, de ahí que sean muy utilizados en la inyección directa.
La presión de inyección es superior a los de espiga, alcanzando valores entre 150 y 300 kg/cm2.
• con orificio central
• con orificio capilar
Cualquiera de los inyectores consta de dos partes: el porta−inyector y el inyector propiamente dicho.
El porta−inyector sirve de soporte al inyector, el cual va roscado en su interior. El gasoil penetra en un tubo
por el que desciende hasta la cámara que hay alrededor de la válvula del inyector.
El inyector el la pieza principal y más delicada, debiendo vigilarse con frecuencia manteniéndola limpia y
debidamente calibrado.
Para finalizar comentaré como dije en la introducción de este tema que la alimentación de los motores diesel
se realiza introduciendo aire y combustible.
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El aire que entra en los cilindros deben estar perfectamente filtrado para no dañar a las camisas ni obstruir a
los inyectores. Para el filtrado del aire se coloca a la entrada de la tubería de admisión un filtro. Su
mantenimiento es más frecuente que los empleados en los motores de gasolina, debido a que el motor de
gasoil consume mayor cantidad de aire (alrededor de 1 litro de combustible por 13.000 litros de aire); al tener
que filtrar mayor cantidad de aire sus dimensiones también son mayores.
Los tipos de filtros más utilizados son: filtros secos, de maya metálica y de baño en aceite.
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