Bombas de inyección Lineal
Introducción.
Los motores diésel de combustión interna son maquinas térmicas los cuales funcionan mediante la quema de una especifica cantidad de diésel en el interior de los cilindros.Un motor diésel es una maquina de combustión interna que hace uso de gasoil inyectado en forma de pulverizacion en el interior de los cilindros , mismos que para ese entonces ya contendrán aire comprimido a una presión y temperatura muy elevados.
Los motores diésel de combustión interna son maquinas térmicas los cuales funcionan mediante la quema de una especifica cantidad de diésel en el interior de los cilindros.Un motor diésel es una maquina de combustión interna que hace uso de gasoil inyectado en forma de pulverizacion en el interior de los cilindros , mismos que para ese entonces ya contendrán aire comprimido a una presión y temperatura muy elevados.
Ocurre que en el ciclo de combustión de un motor diesel ,el combustible se inyecta en el aire comprimido y caliente a una elevada presión que puede oscilar entre los 150 y 300kg/cm2 y a una cantidad ideal.Todo este proceso se da gracias al sistema de inyección que esta constituido por un inyector por cada cilindro y una bomba que dosifica , distribuye , da presión y envía al diésel pulverizado a los cilindros a la presión y cantidad especificada.
Siendo asi el circuito de alta presio esta constituidos por el inyector y la bomba.
Bombas de inyección lineales
Esta bomba esta formado por tantos elementos de bombas como cilindros tiene el motor .El combustible pasa a un colector al que asoman las lumbreras de cada uno de los elementos de la bomba.Cada elemento esta constituido por un cuerpo de bomba y su correspondiente embolo,movido por una leva(tantas como cilindros), montado sobre un árbol de levas que recive el movimiento del cigueñal mediante engranajes de la distribución o correas dentadas.
Los pistones de la bomba de inyección tienen en la parte superior una ranura vertical y seguidamente un corte sesgado(inclinado)o bisel,colocados de forma que regulan la cantidad de diésel 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 diésel. Al ser impulsado el pistón por la leva,comprime el diésel y venciendo la resistencia de la válvula lo envía al inyector.
Funcionamiento de la bomba lineal diésel
Al girar el árbol de levas mueve los impulsores y los émbolos que se encuentran ubicados en los cilindros de la bomba.Mientas se oprime el acelerador se mueve la cremallera y a su ves esta hace girar el helicoidal el cual suministra mas cantidad de combustible a los cilindros de la bomba y por medio de los émbolos el combustible es transferido a cada inyector en la cámara de combustión del motor .Cada elemento(impulsor y embolo) es accionado por el eje de levas de la bomba de suministro o elevadora,que va acoplada a la carcaza de la bomba de inyección se utiliza una leva extra acoplada directamente en el eje de levas.El funcionamiento es similar al conjunto de camisa,pistón , de un motor corriente.El arbol de levas va conectado a un acople que permite sincronizar la bomba con respecto al funcionamiento del motor.
Fig.2 Estructura interna de bomba lineal.
Partes
1)
Cremallera
2)
Entrada
de
combustible
3)
Pistón del
elemento
4)
Válvula de retroceso
5)
Tubería de
retroceso
6)
Manguito de reglaje
7)
Mando de
carga
8)
Válvula
de descarga
9)
Retorno de combustible
10)
Placa de reglaje del
regulador
11)
Muelle del
regulador
12)
Muelle del regulador
13)
Eje excéntrico
14)
Palanca de mando
15)
Muelle del regulador
16)
Masas centrifugas
17)
Tornillo empujador
18)
Árbol de llevas
19)
Leva empujador
20)
Conjunto de avance.
21)
Conjunto de avance.
22)
Conjunto de avance.
Fig.3 Vista lateral
De la posición que tenga el pistón dentro del cuerpo de bomba ,depende la cantidad de gasoil que se envia al cilindro,que sera mayor o menor según la rampa sesgada se presente antes o después frente a la lumbrera de admisión.
Fig.4 Elementos de bomba lineal.
Partes
1)
Camisa
2)
Embolo de presión
3)
Lumbrera de retorno
4)
Helicoidal
5)
Cremallera
6)
Ranura vertical
7)
Casquillo
8)
Lumbrera de descarga
9)
Ranura circular
C) Carrera de embolo
Este movimiento de giro en el embolo se realiza por medio de la cremallera que engrana con los sectores dentados de cada uno de los elementos de la 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 atravez 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. Actualemente se consigue automáticamente mediante una válvula cónica accionada por un rele que lleva la bomba conectada a la llave de contacto cortando el paso de diésel a los inyectores.
Inyectores
Fig.5 Inyector diésel
Su función es introducir el carburante a gran presión en el interior de las cámaras de combustión del motor .Están unidos atraves de un tubo metálicos a los portainyectores ,que mediante a unas bridas van unidos a la culata .Hay tantos inyectores como numero de cilindros tenga de el motor.
.La parte que asoma al cilindro termina en uno o varios orificios calibrados , que son cerrados por una válvula cónica por la accion de un resorte.El diésel que ingresa al 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 en la tubería de llegada , la válvula cónica cierra la comunicación al cilindro.
Para conocimiento del lector existen dos tipos 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 efectua por la parte cónica que lleva por encima de la espiga o tetón.
Es empleado particularmente en motores de combustión separada
o cámara auxiliar y en general en todos los que el aire comprimido tiene gran turbulencia.
La presión de inyección oscila entre 60 y 125 Atmósferas.
-Tetón cilíndrico
-Tetón cónico
-Tetón cilíndrico
-Tetón cónico
El inyector de orificio ,tiene varios orificios de salida.Las valvulas cierran las salidas sin introducirse en dichos orificios estando mas expuestos a taponarse por la carbonilla.Sin embargo tienen la ventaja de que permite la orientación y reparto del gasoil,asegurando una completa combustión aunque no haya gran turbulencia de aire,de ahí que sean muy utilizados en 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 portainyector y el inyector propiamente dicho.
El porta inyector sirve de soporte del 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 es la pieza mas delicada y la principal debiendo vigilarse con frecuencia ,manteniendola limpia y debidamente calibrada.
Para finalizar como mencione en la introducción de este tema , que la alimentación de los motores diésel se realiza introduciendo aire y combustible.El aire que ingresa a los cilindros debe estar perfectamente filtrado para no dañar las camisas ni obstruir los inyectores.Para realizar el filtrado de aire se coloca a la entrada de la tubería de admisión un filtro.El mantenimiento de estos es mas frecuente que en los motores de gasolina,debido a que un motor a gasoil consume mayor cantidad de aire(alrededor de 1 litro de combustible por 13000 litros de aire),al tener que filtrar mayor cantidad de aire sus dimensiones también son mayores.
Ventajas y desventajas de las bombas lineales.
Ventajas
1)
Habilidad para
producir fluidos altamente
viscosos y con
alto contenidos de arenas.
2)
Tolerar altos
contenidos de gases libres.
3)
Ausencia de .válvulas
evitando el bloqueo
o desgaste de partes
móviles.
4)
Bajos costos
de inversión inicial.
5)
Bajos costos
de energía.
6)
Bajo mantenimiento.
7)
Simple instalación
y operación
8)
Equipos en
superficie pequeños.
9)
Baja emisión de
ruidos
Desventajas
1)
Operación con bajas
capacidad volumétricas.
3)
Desgaste por contacto entre
la tubería de bombeo
y la de producción.
4)
Poca experiencia
en el diseño ,instalación y operación
del sistema.
5)
Resistencia máxima de
temperatura entre 350'F
6)
Capacidad de elevación
real entre 6000 Pies.
Conclusion:
Se localiza a un extremo del motor diésel que proporciona una inyección casi directa a los inyectores y por los cilindros que se mueven en dirección del suministro.Estas bombas disponen por cada cilindros del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de embolo de bomba.El embolo de bomba se mueve en la dirección del suministro por el árbol de levas accionado por el motor y retrocede empujado por el muelle del embolo.
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