Bomba Rotativa 176q4x

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ INFORME DE LABORATORIO MOTORES DIESEL ASIGNATURA: Motores Diésel. TEMA 4: Bombas de inyección de combustible

ESTUDIANTE: Alex Altamirano

OBJETIVOS:   

Analizar el mecanismo de funcionamiento de una bomba lineal tipo A, una rotativa V. Desarmar las bombas antes dichas, a fin de reconocer los elementos que las componen. Reconocer diferencias entre los tipos de bombas de inyección existentes en el laboratorio.

REVISIÓN TEÓRICA

BOMBAS DE INYECCIÓN EN LINEA Las bombas de inyección están formadas por un elemento de bombeo con un cilindro y un embolo de bomba por cada cilindro del motor. El embolo de bomba se mueve en la dirección de suministro por el árbol de levas accionando por el motor, y retrocede empujado por el muelle del embolo. Los elementos que forman la bomba están dispuestos en línea. Para poder variar el caudal de suministro el embolo dispone de aristas de mando inclinadas, de manera que al girar el émbolo mediante una varilla de regulación resulte la carrera útil deseada. Existen válvulas de presión adicionales situadas entre la cámara de alta presión de bomba y la tubería de impulsión que determinan un final de inyección exacto y procuran un campo uniforme de bomba. Dentro del grupo de bombas de inyección en línea existen dos tipos: Imagen 1 Bomba de inyeccion lineal

Fuente: http//:Wikipedia.com Bomba de inyección en línea estándar PE: Un taladro de aspiración determina el comienzo de suministro, este se cierra por la arista superior del émbolo. El caudal de inyección se determina utilizando una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el embolo, que deja libre la abertura de aspiración.

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ INFORME DE LABORATORIO MOTORES DIESEL Bomba de inyección en línea con válvula de corredera: La principal diferencia entre esta bomba y la bomba en línea estándar es que la bomba con válvula corredera se desliza sobre un embolo de la bomba mediante de un eje actuador convencional, con lo cual puede modificarse la carrera previa y el comienzo de inyección. Funcionamiento de la bomba lineal La presión en este tipo de bomba está dada por la válvula anti-retorno y por la fuerza del muelle ubicado en el inyector. La inyección se debe dar a cabo al superar la presión ya mencionada y pulverizar el combustible mezclándolo correctamente con el aire y así obtener una mejor combustión. Imagen 2 Partes de la bomba de inyeccion lineal

Fuente: http//:Wikipedia.com

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ INFORME DE LABORATORIO MOTORES DIESEL Al girar el árbol de levas mueve los impulsadores y los émbolos ubicados en los cilindros de la bomba; mientras se oprime el acelerador se mueve la cremallera y esta a su vez hace girar el helicoidal (ver más adelante) el cual suministra más cantidad de combustible a los cilindros de la bomba y por medio de los émbolos el combustible es enviado hacia cada inyector en la cámara de combustión del motor. Cada elemento (impulsador y émbolo) es accionado por el eje de levas de la bomba con su correspondiente leva; en algunas ocasiones cuando la bomba de suministro o elevadora va acoplada a la carcasa 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 árbol de levas va conectado a un acople que permite sincronizar la bomba con respecto al funcionamiento del motor Imagen 3 Funcionamiento de la bomba de inyección lineal

Fuente: http//:Wikipedia.com

Partes de la bomba de inyección lineal DESCRIPCION PARTES PRINCIPALES DE LA BOMBA DE INYECCIÓN LINEAL Válvula de aspiración La válvula de aspiración o de descarga permite la entrada del combustible hacia los inyectores. Cuerpo de la bomba El cuerpo de la bomba es donde se acoplan todos los elementos y se integran al funcionamiento de la misma, en algunas ocasiones también acopla la bomba elevadora. Árbol de levas El árbol de levas va soportado sobre rodamientos, es de acero forjado, templado y posee alta resistencia al desgaste, debe ir fijo con un pasador a un engrane a su vez conectado con el cigüeñal. Entrada del combustible La entrada del combustible se da por un componente llamado el émbolo de la bomba el cual introduce la cantidad suficiente de combustible al inyector.

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ INFORME DE LABORATORIO MOTORES DIESEL Imagen 4 Cremallera

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BOMBA DE INYECCIÓN ROTATIVA DE EMBOLO AXIAL El funcionamiento de esta bomba consiste en una bomba de aletas que aspira el combustible del depósito y lo introduce en el interior de la cámara de bomba. El embolo realiza tantas carreras como cilindros del motor a de abastecer La bomba rotativa convencional dispone de una corredera de regulación que determina la carrera útil y dosifica el caudal de inyección. El comienzo de suministro está regulado a través de un anillo de rodillos. El caudal de inyección es dosificado por una electroválvula, las señales que ordenan el control y la regulación son procesadas por ECU (unidad de control de bomba y unidad de control de motor). Dentro del grupo de bombas de inyección rotativas existen tres tipos: Imagen 5 Bomba de inyección rotativa

Fuente: http//:Wikipedia.com

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ INFORME DE LABORATORIO MOTORES DIESEL Funcionamiento Este tipo de bombas se viene usando desde hace bastante tiempo en los motores diesel, su constitución básica no ha cambiado, las únicas variaciones han venido dadas por la aplicación de la gestión electrónica en los motores diesel. En la figura inferior se pueden ver las "partes comunes" de una bomba de inyección rotativa del tipo VE usada tanto con gestión electrónica (bomba electrónica) como sin gestión electrónica (bomba mecánica). Imagen 6 Partes de la bomba de inyección rotativa

1- Válvula reductora de presión 2- Bomba de alimentación 3- Plato porta-rodillos 4- Plato de levas 5- Muelle de retroceso 6- Pistón distribuidor 7- Corredera de regulación 8- Cabeza hidráulica 9- Rodillo 10- Eje de arrastre de la bomba 11- Variador de avance de inyección 12- Válvula de reaspiración 13- Cámara de combustible a presión 14- Electroválvula de STOP

Fuente: http//:Wikipedia.com El pistón distribuidor (6) es solidario a un plato de levas (4) que dispone de tantas levas como cilindros alimentar tiene el motor. El plato de levas es movido en rotación por el eje de arrastre (10) y se mantiene en apoyo sobre el plato porta-rodillos (3) mediante unos muelles de retroceso (5). La mayor o menor presión de inyección viene determinada por la forma de la leva del disco de levas. Además de influir sobre la presión de inyección también lo hace sobre la duración de la misma. Las bombas de inyección rotativas aparte de inyectar combustible en los cilindros también tienen la función de aspirar gas-oil del deposito de combustible. Para ello disponen en su interior, una bomba de alimentación (6) que aspira combustible del deposito (3) a través de un filtro (2). Cuando el régimen del motor (RPM) aumenta: la presión en el interior de la bomba asciende hasta un punto en el que actúa la válvula reductora de presión (4), que abre y conduce una parte del combustible a la entrada de la bomba de alimentación (6). Con ello se consigue mantener una presión constante en el interior de la bomba. En la figura inferior se ve el circuito de combustible exterior a la bomba de inyección así como el circuito interno de alimentación de la bomba.

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ INFORME DE LABORATORIO MOTORES DIESEL Imagen 7 Funcionamiento de la bomba de inyección rotativa

1- Inyecto 2- Filtro de combustible 3- Deposito de combustible 4- Válvula reductora de presión 5- Conexión de retorno 6- Bomba de alimentación

Fuente: http//:Wikipedia.com En la parte mas alta de la bomba de inyección hay una conexión de retorno (5) con una estrangulación acoplada al conducto de retorno para combustible. Su función es la de, en caso necesario, evacuar el aire del combustible y mandarlo de regreso al depósito,

MATERIALES: -

Bombas de inyección de combustible existentes en el laboratorio (lineal A, rotativa VE y DPA). Desarmadores. Playo. Llaves y rachas (juego completo) Kit de herramientas para la bomba lineal Franela y guantes. Entenalla. Cámara filmadora.

PROCEDIMIENTO: 

BOMBA DE INYECCIÓN LINEAL TIPO A: 1. Retiramos los pernos de sujeción de la tapa para poder sacarla. 2. Con la ayuda de un destornillador retiramos la guía del regulador. 3. Movemos la palanca de aceleración de tal manera que nos permita levantar y sacar la tapa cuando ya hayamos retirado la guía del regulador. 4. Procedemos a sacar el regulador de su lugar. 5. Aflojar el variador de avance. 6. El paso más importante al desarmar una bomba lineal es determinar un procedimiento específico para destrabar el árbol de levas de accionamiento de los pistones, ya que si este se libera se facilitará la extracción del resto de partes. En el caso de la bomba lineal tipo A del laboratorio ponemos una chaveta con el variador sobrepuesto para liberar el árbol de levas.

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ INFORME DE LABORATORIO MOTORES DIESEL 7. 8.

Usamos las herramientas especiales que dispone esta bomba para mantener comprimidos a los muelles de cada uno de los pistones. Finalmente para liberar por completo al árbol de levas debemos aflojar el perno que se encuentra en uno de sus extremos, y así podemos quitar el árbol. Imagen 8 barra de levas de la bomba

Paso #8 Fuente: Laboratorio de motores diesel

9.

Pasamos a quitar los tapones que se encuentran en la parte inferior de la bomba, así podemos sacar el resto de partes de la bomba. Imagen 9 Componentes

Componentes que conforman la bomba en línea tipo A Fuente: Laboratorio de motores diesel

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BOMBA ROTATIVA VE 1. Empezamos retirando la palanca que permite el accionamiento del mecanismo. Imagen 10 Accionamiento

Paso #1 Fuente: Laboratorio de motores diesel 2.

Retiramos la tapa de la bomba ubicada en su parte superior, esto lo hacemos con la utilización de un desarmador de estrella o de la herramienta adicional de la misma bomba. Imagen 11 Desarmado

Paso #2 Fuente: Laboratorio de motores diesel 3.

Cuando ya quitamos la tapa, queda libre el mecanismo de carga y se lo puede observar con facilidad.

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ INFORME DE LABORATORIO MOTORES DIESEL Imagen 12 Variador de velocidad

4.

Paso #3 Fuente: Laboratorio de motores diesel El manguito que acciona el pistón está fijo por un perno que funciona como eje, para poder sacarlo debemos usar un desarmador plano. Imagen 13 Desarme del variador

Paso #4 Fuente: Laboratorio de motores diesel 5.

Usamos una hexagonal para aflojar el eje del pistón y los elementos que lo rodean.

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ INFORME DE LABORATORIO MOTORES DIESEL Imagen 14 Desarme del pistón

6.

Paso #5 Fuente: Laboratorio de motores diesel A continuación se nos facilita extraer el regulador, que está formado de unos pequeños contrapesos y una barra de empuje. Imagen 15 Extraccion del regulador

Paso #6 Fuente: Laboratorio de motores diesel 7.

Pasamos a sacar el cabezal de la bomba, que está formado por seis pequeñas válvulas una para cada cilindro.

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ INFORME DE LABORATORIO MOTORES DIESEL Imagen 16 Cabezal de la bomba

Paso #7 Fuente: Laboratorio de motores diesel

8.

Sacamos el plato de levas que ha quedado expuesto. Imagen 17 Plato de levas

Paso #8 Fuente: Laboratorio de motores diesel 9.

Aflojamos el perno que fija a una de las seis válvulas y la sacamos para su observación.

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ INFORME DE LABORATORIO MOTORES DIESEL Imagen 18 Pistón

Paso #9 Fuente: Laboratorio de motores diesel 10. Retiramos el mecanismo de la bomba de aspas de la parte inferior. Imagen 19 Accionamiento del pistón

Paso #10 Fuente: Laboratorio de motores diesel 11. Después analizamos el principio de funcionamiento de la bomba VE 12. Observamos los componentes internos de la bomba.

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ INFORME DE LABORATORIO MOTORES DIESEL Imagen 20 Componentes

Componentes internos de la bomba rotativa VE Fuente: Laboratorio de motores diesel ANÁLISIS DE RESUSTADOS: FUNCIONAMIENTO Bomba en línea tipo A: Al girar el árbol de levas ocasiona que se muevan los impulsadores y los émbolos ubicados en los cilindros de la bomba. A medida que el conductor acelera el vehículo, se mueve la cremallera y esta a su vez hace girar la ranura helicoidal, la cual suministra la cantidad necesaria de combustible a los pequeños cilindros de la bomba y por medio de los émbolos el combustible es enviado hacia cada inyector. Cada elemento es accionado por el eje de levas de la bomba con su correspondiente leva, este va conectado a un acople que permite sincronizar la bomba con respecto al funcionamiento del motor. Bomba rotativa tipo VE: Por cada giro del cigüeñal el eje principal de la bomba da media vuelta. Al girar el eje ocasiona que el plato de levas se levante el mismo número de veces como cilindros tenga el motor; y cada vez que se levanta genera la compresión del combustible por el pistón con lo que se eleva considerablemente la presión. Este combustible llega a cada una de las válvulas, las mismas que se encargan de suministrarlo al inyector correspondiente para que efectúe la inyección. La cantidad de combustible que se comprime es controlada mediante las contrapesas que hacen funcionar una palanca la misma que activa el manguito que desplaza al pistón de manera que impide o libera la salida de combustible a la cámara de compresión de la bomba. Este funcionamiento va de acuerdo al nivel de aceleración dado por el conductor. Bomba rotativa DPA: La bomba de transferencia eleva la presión del combustible debido a la velocidad de rotación del motor. El combustible pasa a través del conducto de la cabeza hidráulica a la ranura del rotor y de ahí a la cámara, en la que la válvula dosificadora controla el caudal del combustible a través de su lumbrera de dosificación. El paso de combustible está controlado por el movimiento de esta válvula, la cual esta mandada por la palanca de aceleración el regulador.

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ INFORME DE LABORATORIO MOTORES DIESEL CUESTIONARIO 1.

¿Qué función posee el variador de avance de inyección? En los sistemas de inyección Diesel y para adaptarse a la necesidad de cambiar el momento de inicio de la inyección para las diferentes velocidades de giro del motor se utiliza un dispositivo llamado variador de avance. En los sistema Bosch como el que nos ocupa, este variador de avance es un dispositivo centrífugo colocado en el árbol de entrada a la bomba de inyección y cuyo cuerpo sirve al mismo tiempo como elemento de acople al motor. El dispositivo usando la fuerza centrífuga creciente con el aumento de la velocidad de rotación del motor cambia la posición relativa en sentido angular entre el cuerpo exterior acoplado al motor y el eje de salida acoplado a la bomba. Con ello se adelanta o atrasa el comienzo de la inyección con respecto a la posición del pistón en el motor.

2.

¿Cuál es la presión máxima que se obtiene con un bomba lineal A? El pico más alto de inyección que se obtiene con este tipo de bomba está limitado hasta 750 bar y puede llegar a tener hasta 12 cilindros. Los primeros diseños necesitaban de lubricación independiente, pero actualmente la mayoría se lubrica con el mismo combustible del motor.

3.

¿Qué función cumple la conexión de retorno en las bombas rotativas VE? La función de la conexión de retorno es la de, en caso necesario, evacuar el aire del combustible y mandarlo de regreso al depósito.

CONCLUSIONES: -

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Cada tipo de bomba posee diferentes principios de funcionamiento, ya que lo que las distingue son sus mecanismos y si ellos son distinto consecuentemente la manera de cumplir su función también será distinta. El variador de avance es una de las partes principales del sistema de inyección ya que regula el flujo de combustible que es inyectado procurando el correcto funcionamiento del motor evitando que este se apague o se desvoque. Aunque existan varios tipos de bombas y que se diferencien enormemente entre ellos, todas cumplen la misma función básica que es de suministrar combustible con una presión elevada para que el mismo sea inyectado a cada uno de los cilindros del motor.

RECOMENDACIONES: -

Ser organizados, debido a que las bombas poseen muchas partes pequeñas fáciles de perderse. Tenemos que colocar en un lugar seguro y de forma ordenada a cada uno de los elementos y piezas que son parte de las bombas. Se deben utilizar las herramientas adecuadas para cada caso, a fin de mantener en buen estado los elementos manipulables de las bombas del laboratorio.

BIBLIOGRAFÍA: 

CARRERAS, R., FLORES, J., CALLEJON, I., CARRERA, X., BALSELLS., ESPADA, I., FORNS, S., COSTA, R., VILLA, J., FORCADELL, C. & CASANOVAS, J. (2005). Motores Alternativos de Combustión Interna.

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ INFORME DE LABORATORIO MOTORES DIESEL Barcelona, España: Edicions UPC. Recuperado de http://books.google.es/books?id=9DJ2nFof32AC&pg=PA433&dq=polea+damper&hl=es&sa=X&ei=zg2UtnBG4as9ATghYHABA&ved=0CDMQ6AEwAA#v=onepage&q=polea%20damper&f=false 

Marvin

Lepiz

Ugalde.

Bombas

de

inyección

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Recuperado

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http://www.ina.ac.cr/mecanica_de_vehiculos/SISTEMAS%20DE%20DISTRIBUCION%20VA RIABLE.pdf