Afinacion de Motor

SISTEMA DE ADMISION Y ESCAPEDESCRIPCION:

En la figura se indica la estructura del sistema de admisión y escape. Después de que el filtro de aire elimina el polvo, el aire entra al carburador, es mezclado con gasolina y después es succionado hacia el cilindro a través del múltiple de admisión. Luego de que se ha producido la combustión en el cilindro; el gas de escape pasa a través del múltiple de escape y del tubo de escape y se descarga a la atmósfera luego de haber pasado por el silenciador

FILTRO DE AIRE: el aire que entra al carburador se filtra antes de entrar al mismo. El filtro de aire Tiene la misión de eliminar el polvo y las impurezas que contiene el aire, evitando que estas lleguen al interior de los cilindros. La cantidad de polvo que contiene la atmósfera oscila entre 2 y 10 mgr/m3, esto nos da una idea teniendo en cuenta el gran volumen de aire que necesita un motor para quemar la mezcla de aire-combustible, de las cantidades de polvo que se introducen en el cilindro son relativamente elevadas. Este polvo, que se acumula en el interior de los cilindros, unido al aceite lubricante forma una pasta abrasiva que desgasta las válvulas, las paredes del cilindro y los segmentos.

El filtro de aire se conecta a la entrada de aire del carburador, eliminando el polvo y las partículas del aire que es succionado hacia el interior del motor.El polvo suspendido en el aire contiene sustancias que, de permitir su ingreso en el cilindro, ocasionarían desgaste tanto del cilindro como en el anillo del pistón. Cuando se les mezcla con el aceite de lubricación, el polvo contribuye al desgaste de las partes respectivas del motor.

1. CARRETERA FEDERAL MEX-ACA Km 18.5 XOCHITEPEC MOR.

La materia extraña acorta la vida del motor. Los filtros de aire que se usan comúnmente se clasifican, de acuerdo con los elementos filtrantes del filtro de aire, el de papel (filtro de papel seco ) y viscoso (filtro de papel tipo húmedo). El tipo viscoso es el que se usa más.

FILTRO DE AIRE TIPO PAPEL: (Tipo seco): Los filtros más utilizados en vehículos de turismos son los "filtros secos". Estos filtros realizan el filtrado a través de un elemento filtrante a base de papel celuloso o de tejido. Esta constituido por un recipiente de chapa con tapa en cuyo interior se aloja el elemento filtrante. Este elemento filtrante esta formado por un anillo de papel plegado en forma de acordeón, para disponer de mayor superficie de filtrado. El filtro tiene que ser de funcionamiento eficaz y montaje sencillo. La duración del cartucho filtrante es aproximadamente de 10.000 a 20.000 km de funcionamiento dependiendo del terreno donde circule el automóvil, en terrenos muy polvorientos se recomienda un cambio de filtro más frecuente

Este tipo consta de un elemento (filtro) y un cuerpo que contiene al elemento. La materia extraña en el aire de admisión es absorbida por los elementos [el polvo es atrapado o no puede pasar a través de los orificios diminutos (10 micras) del elemento].

El elemento está hecho de papel filtro que contiene varios materiales, entre ellos, algodón, rayón, etc., y se encuentra plegado en forma circular y sostenida alrededor de un plato de refuerzo. Requiere de una limpieza periódica.


FILTRO DE AIRE TIPO VISCOSO: (TIPO HUMEDO) Este tipo es idéntico en estructura al filtro de aire tipo papel, pero la superficie del elemento se encuentra recubierta con un aceite viscoso especial que recoge el polvo. En comparación con el tipo seco, la disminución en la eficiencia del motor es menor debido a que los polvos se recogen en virtud de la propiedad de adhesión que posee el aceite especial. La limpieza especial de este tipo de elemento resulta innecesaria, pero debe cambiarse en forma periódica.

ELEMENTO TIPO FLUJO AXIAL DEL FILTRO DE AIRE: El elemento del filtro de aire es parecido a una sombrilla que permite disminuir su altura, y así ensanchar su área de filtrado.

ELEMENTO DEL FILTRO DE AIRE TIPO INDEPENDIENTE: La forma del elemento se modifica en gran medida para incorporar el dispositivo ECCS. Este tipo de elemento de filtro se encuentra a un lado del cofre. El elemento tiene forma cuadrada. Recientemente, este tipo de elemento ha sido empleado en vehículos LPG (LPG: Gas licuado propano). Contribuye a un mantenimiento sencillo.

MULTIPLE DE ADMISION:

A éste también se le conoce como múltiple de succión y consta de un conjunto de tubos bifurcados que se ramifican desde el carburador en forma uniforme llevando la mezcla de aire y combustible a cada uno de los cilindros del motor.


MULTIPLE DE ESCAPE: El múltiple de escape recoge los gases de escape de cada cilindro y los hace pasar al tubo de escape con una resistencia mínima. El múltiple de escape necesita diseñarse de manera que los gases de escape de cada cilindro no interfieran entre si.

El flujo restringido de gases ocasiona que el gas de combustión se quede en los cilindros, lo que origina una admisión insuficiente de mezcla de aire y combustible para la siguiente carrera de admisión, lo cual da como resultado una reducción en la potencia de salida.

TUBO DE ESCAPE, SILENCIADOR: Si el gas caliente de combustión bajo presión se dejara escapar directamente al aire desde el cilindro, se expandiría rápido con una explosión. A fin de evitar esto, se instala un silenciador que aminora el ruido al permitir en forma gradual que el gas se expanda y enfríe.

Un tubo, que hace pasar el gas de combustión desde el múltiple de escape hacia el silenciador y finalmente al aire, se denomina tubo de escape.

SISTEMA DE COMBUSTIBLEDESCRIPCION: El sistema de suministro de combustible se compone, a su vez, de una serie de sistemas de suministro de combustible hacia el motor. Existen sistemas independientes para el carburador EGI (Electronic Gasoline Injection) inyección electrónica de gasolina, LPG (Liquefied Petroleoum Gas) gas licuado de petróleo, así como para las especificaciones de combustible diesel.


CARBURADOR: El carburador dosifica el combustible correspondiente al volumen de aire aspirado hacia el motor y produce una mezcla en la proporción aire-combustible necesaria para las condiciones de funcionamiento correspondientes. Controla la potencia de salida del motor regulando la cantidad de mezcla aire-combustible que se requiere en el cilindro.

PRINCIPIO: Hay muchos tipos de carburadores, pero el principio básico de éstos es que, al aplicar el principio de atomización, el combustible se convierte en partículas pequeñísimas de líquido (en forma de rocío).

Cuando se sopla el aire desde un extremo del atomizador, su velocidad se incrementa al pasar a través del tubo cónico.

Cuando la velocidad del aire se incrementa, la presión ambiente en el extremo del tubo se reduce en proporción a la velocidad del aire (la presión de vacío es menor a la presión ambiente). Por lo tanto el líquido es aspirado desde B debido a la diferencia de presión entre la presión ambiente aplicada a la porción C, y la corriente de aire atomiza el líquido.

Cuando el líquido (o aire) fluye en el tubo estrecho como se muestra en la figura la velocidad del líquido que pasa a través de la sección estrecha (Tubo Venturi) es mayor que la que pasa a través de la sección ancha. Dado que el liquido tiene la propiedad de que cuando su velocidad incrementa, su presión decrece, la presión de la sección del venturi se hace menor que en otras secciones.


Según se muestra en la figura, hay un tubo en la sección estrecha y la gasolina se eleva y se expulsa en forma de rocío, de manera similar al principio de un atomizador.

El volumen de la mezcla aire-combustible se controla con la mariposa de aceleración articulada en el acelerador. Cuando el pistón se mueve hacia abajo, la mezcla de aire-combustible es succionada mientras se va vaporizando en el interior del cilindro.

ADMISION DE LA MEZCLA AIRE-COMBUSTIBLE


ESTRUCTURA:

Cuando el carburador es usado en un automóvil, requiere de muchos sistemas auxiliares. Estos sistemas son: un sistema de flotación que almacena una cantidad fija de combustible llevado desde la bomba para obtener una relación aire-combustible apropiada; un sistema de combustible de baja que suministra el combustible durante la marcha mínima y bajas velocidades del motor; un sistema principal de combustible que lo suministra durante las velocidades media y alta; un 7. CARRETERA FEDERAL MEX-ACA Km 18.5 XOCHITEPEC MOR.

sistema de combustible para la potencia que funciona durante la potencia alta de salida del motor; un sistema de combustible para la aceleración que actúa durante la aceleración rápida; un sistema de combustible para el arranque que suministra mayor cantidad de combustible de la normal en el arranque; y una válvula de aceleración que está articulada al pedal de aceleración operado por el conductor.

SHAPE \* MERGEFORMAT

SISTEMA DE FLOTACION:El sistema de flotación almacena una cantidad fija de combustible lista para ser suministrada, a medida que el motor lo requiere y mantiene el combustible en un nivel especificado en la cámara de almacenamiento (cámara de flotación) en todo momento.

Cuba del carburador: tiene como misión mantener constante el nivel de combustible a la salida del surtidor. Esta constituida por un depósito situado en el cuerpo del carburador. Al depósito llega combustible bombeado por la bomba de combustible y entra a través de una pequeña malla de filtrado y una válvula de paso, accionada en su apertura o cierre por una boya o flotador. La


misión de la boya es mantener constante el nivel del combustible 2 a 3 mm por debajo de la boca de salida del surtidor. Este nivel recibe el nombre de nivel de guarda y tiene por objeto evitar que el combustible se derrame por el movimiento e inclinación del vehículo.

La regulación de entrada de combustible en la cuba consiste en una válvula que tiene una aguja, unida a la boya por medio de un muelle intermedio, la cual cierra el paso del combustible obligada por la acción de la boya. Cuando baja el nivel de combustible cede el muelle y se abre el paso al combustible y abre o cierra el paso del mismo, por el efecto de flotamiento de la boya en el líquido combustible.

SISTEMA DE COMBUSTIBLE DE BAJA:

El sistema de combustible de baja se compone de una esprea de baja, una esprea de aire de baja, un puerto de baja, un puerto de marcha mínima, un tornillo de ajuste de marcha mínima, etc. El combustible se mide en la esprea de baja y se compensa con la esprea de aire de baja y, se mezcla con aire simultáneamente, en estado de pre-atomización en la esprea de aire de baja, 9. CARRETERA FEDERAL MEX-ACA Km 18.5 XOCHITEPEC MOR.

donde se mejora la atomización del combustible. El puerto de baja se coloca ligeramente sobre la mariposa de aceleración cuando cierra completamente, cuando la mariposa de aceleración empieza a abrirse, esto es, el motor está funcionando a baja velocidad, el combustible es suministrado desde el puerto de baja junto con el puerto de marcha mínima que está colocado debajo de la mariposa de aceleración, hasta que se ha extraído suficiente combustible de la boquilla principal. El puerto de marcha mínima suministra combustible cuando el motor está funcionando en marcha mínima, con la mariposa de aceleración totalmente cerrada. El volumen de flujo del combustible (relación aire-combustible) puede ajustarse con el tornillo de ajuste de marcha mínima.

MECANISMO DEL SISTEMA DE CORTE DE COMBUSTIBLE: para evitar que el motor siga operando después de apagarlo (preignición): es decir aunque el interruptor de encendido sea abierto OFF, el motor continúa operando, este mecanismo corta el combustible en el sistema de combustible de baja simultáneamente al desactivar el interruptor de encendido. Tal como se indica en la figura, el paso de combustible del sistema de suministro de combustible se baja se abre con una válvula solenoide cuando el interruptor de encendido se activa y se cierra cuando el interruptor de encendido se desactiva. * Preignición: El fenómeno de preignición es cuando el motor continúa trabajando aún cuando se ha girado el interruptor de encendido a OFF (apagado), debido a la combustión de la mezcla en los puntos calientes en la cámara de combustión.


SISTEMA PRINCIPAL DE COMBUSTIBLE: El sistema principal de combustible suministra éste durante la operación normal del motor. La esprea principal, que está unida a la parte inferior de la cámara de flotación dosifica y regula el combustible. La esprea de aire principal está formada por una esprea y un tubo de emulsión provisto de varios orificios en su perímetro. Según puede apreciarse en la figura, el combustible del sistema principal se dosifica y compensa por medio de la esprea de aire principal, y al mismo tiempo, se mezcla con aire en el tubo de emulsión, mejorándose así la atomización del combustible.

SISTEMA DE COMBUSTIBLE PARA EL ARRANQUE: Este es un mecanismo para facilitar el encendido de un motor frío. Cuando el motor está frío, el combustible en la mezcla aire-combustible no es bien vaporizada y esto dificulta el arranque del motor. Por lo tanto se requiere enriquecer la relación de mezcla más de lo normal. Para mejorar el arranque y operación de un motor frío, se facilita un mecanismo de estrangulamiento.El mecanismo de estrangulación tiene, como se indica en la figura arriba, una válvula de estrangulación que restringe la admisión de aire en la entrada de aire del carburador. Esto también produce una alta presión de vacío debajo de la válvula y la válvula de estrangulación permite que la mayor cantidad de combustible posible, fluya desde el sistema principal y el sistema de combustible de baja para obtener una mezcla de aire más rica de lonormal.

AMORTIGUADOR DE DESACELERACION: Durante una rápida desaceleración, el vacío se incrementa en el múltiple de admisión, debido al rápido cierre de la mariposa de aceleración. La mezcla se hace más rica temporalmente y esto produce una combustión incompleta y la emisión de gases dañinos. Para prevenir esto se instaló un dispositivo de amortiguación para cerrar lentamente la mariposa de aceleración y evitar el sobre enriquecimiento de la mezcla.


FI POT: El dispositivo FI tiene las funciones del amortiguador descrita arriba y la de la FICD*

* FICD: FICD significa dispositivo de control de marcha mínima rápida (Fast Idle Control Device).

Cuando el compresor de aire acondicionado está funcionando, la carga al motor se incrementa originando una marcha mínima inestable. Para evitar esto, este dispositivo fuerza a abrir un poco la mariposa para incrementar las rpm del motor.

BOMBA DE COMBUSTIBLEBOMBA DE COMBUSTIBLE MECANICA:La bomba de combustible suministra el combustible desde el tanque hasta la cámara de flotación del carburador bajo una presión fija. Hay dos tipos: la mecánica y la eléctrica. Y por lo general se utiliza la bomba mecánica instalada en motores con carburador. A continuación se explica el tipo mecánico.


La operación de una bomba mecánica de combustible se realiza por una leva excéntrica impulsada por el árbol de levas del motor. El

balancín es impulsado por el movimiento de la leva, y el diafragma es jalado hacia arriba y hacia

abajo. Cuando el diafragma se empuja hacia abajo, la válvula de retención de admisión se

abre y el combustible es succionado a la cámara de la bomba cuando el diafragma se empuja de regreso a su posición original, por la fuerza del resorte, la válvula de retención de admisión se

cierra y la válvula de retención de salida se abre permitiendo la alimentación de combustible bajo presión a la cámara de flotación del carburador.

BOMBA ELECTRICA DE COMBUSTIBLE: Generalmente la bomba de combustible está instalada en el interior del tanque de combustible. La presión de apertura de la válvula de alivio es aproximadamente 343 a 441 (3.43 a 4.41 bar, 3.5 a 4.5 kg/cm2, 50 a 65 psi). Tiene una válvula de retención para mejorar el arranque del motor y para protegerlo del bloqueo por trampas de vapor por la presión residual dentro del sistema de combustible.


FILTRO DE COMBUSTIBLE: El colador de combustible también conocido como filtro de combustible se coloca generalmente entre el tanque de combustible y la bomba de combustible en un sistema de carburador. El sistema ECCS utiliza un filtro de combustible tipo metálico, el cual se localiza generalmente entre la bomba y el regulador de presión del combustible. El combustible contiene polvo, sustancias gomosas y agua, debido a que éstas pueden tapar los pasajes estrechos del carburador y a que el agua y el óxido pueden causar atascamiento, por lo que deben removerse. Todos los filtros deben reemplazarse, ya que son partes sin servicio.

SISTEMA ELECTRICO DEL MOTORSISTEMA DE ENCENDIDO:COMPONENTES DEL SISTEMA DE ENCENDIDO: La ilustración muestra un sistema típico de encendido de motor de cuatro tiempos. Cada componente se describe brevemente a continuación.


(1) BOBINA DE ENCENDIDO: Una bobina de encendido es en realidad un transformador de tipo pulsante, que cambia el voltaje del acumulador de 12 voltios a un alto voltaje necesario para el encendido. El alto voltaje del secundario se genera por la interrupción intermitente de la corriente del primario en la bobina por la apertura y cierre de los platinos dentro del distribuidor.


(2) DISTRIBUIDOR: Para responder a las diversas condiciones de operación del motor, el distribuidor está diseñado para producir chispas de encendido hacia las bujías en el momento correcto. Contiene platinos que abren y cierran intermitentemente para enviar un flujo de corriente al devanado primario de la bobina de encendido. También está diseñado para distribuir el alto voltaje secundario hacia cada una de las bujías de acuerdo con el orden de encendido y para controlar el avance de la chispa en respuesta a la apertura de la válvula y las rpm del motor.

(3) BUJIA: Una bujía enciende la mezcla atomizada utilizando el alto voltaje del secundario que es suministrado por la bobina de encendido y el distribuidor.

(4) CABLE DE ALTA TENSION: Es un cable diseñado para transmitir el alto voltaje secundario desde la bobina de encendido hacia la bujía.

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE ENCENDIDO: Una vez que giramos la llave de contacto a posición de contacto el circuito primario es alimentado por la tensión de batería, el circuito primario esta formado por el arrollamiento primario de la bobina de encendido y los contactos del platino que cierran el circuito a masa. Con los contactos del platino cerrados la corriente eléctrica fluye a masa a través del arrollamiento primario de la bobina. De esta forma se crea en la bobina un campo magnético en el que se acumula la energía de encendido. Cuando se abren los contactos del platino la corriente de carga se deriva hacia el condensador que esta conectado en paralelo con los contactos del platino. El condensador se cargara absorbiendo una parte de la corriente eléctrica hasta que los contactos del platino estén lo suficientemente separados evitando que salte un arco eléctrico que haría perder parte de la tensión que se acumulaba en el arrollamiento primario de la bobina. Es gracias a este modo de funcionar, perfeccionado por el montaje del condensador, que la tensión generada en el circuito primario de un sistema de encendido puede alcanzar momentáneamente algunos centenares de voltios.


Debido a que la relación entre el número de espiras del bobinado primario y secundario es de 100/1 aproximadamente se obtienen tensiones entre los electrodos de las bujías entre 15 y 25000 Voltios.

Una vez que tenemos la alta tensión en el secundario de la bobina esta es enviada al distribuidor a través del cable de alta tensión que une la bobina y el distribuidor. Una vez que tenemos la alta tensión en el distribuidor pasa al rotor que gira en su interior y que distribuye la alta tensión a cada una de las bujías.


El distribuidor:Es el elemento más complejo y que mas funciones cumple dentro de un sistema de encendido. El distribuidor reparte el impulso de alta tensión de encendido entre las diferentes bujías, siguiendo un orden determinado (orden de encendido) y en el instante preciso.Funciones:

Abrir y cerrar a través del PLATINO el circuito que alimenta el arrollamiento primario de la bobina.

Distribuir la alta tensión que se genera en el arrollamiento secundario de la bobina a cada una de las bujías a través del rotor y la tapa del distribuidor.

Avanzar o retrasar el punto de encendido en función del nº de revoluciones y de la carga del motor, esto se consigue con el sistema de avance centrifugo y el sistema de avance por vacío respectivamente.


http://www.mecanicavirtual.org/regvacio.htm

http://www.mecanicavirtual.org/regvacio.htm

El movimiento de rotación del eje del distribuidor le es transmitido a través del árbol de levas del motor. El distribuidor lleva un acoplamiento al árbol de levas que impide en el mayor de los casos el erróneo posicionamiento.El distribuidor tiene en su parte superior una tapa de material aislante en la que están labrados un borne central y tantos laterales como cilindros tenga el motor. Sobre el eje que mueve la leva del ruptor se monta el rotor o dedo distribuidor, fabricado en material aislante similar al de la tapa. En la parte superior del rotor se dispone una lámina metálica contra la que se aplica el carboncillo empujado por un muelle, ambos alojados en la cara interna del borne central de la tapa. La distancia entre el borde de la lamina del rotor y los contactos laterales es de 0,25 a 0,50 mm. Tanto el rotor como la tapa del distribuidor, solo admiten una posición de montaje, para que exista en todo momento un perfecto sincronismo entre la posición en su giro del rotor y la leva.Con excepción del ruptor de encendido, todas las piezas del distribuidor están prácticamente exentas de mantenimiento.

Tanto la superficie interna como externa de la tapa del distribuidor esta impregnada de un barniz especial que condensa la humedad evitando las derivaciones de corriente eléctrica así como repele el polvo para evitar la adherencia de suciedad que puede también provocar derivaciones de corriente.


La interconexión eléctrica entre la tapa del distribuidor y la bobina, así como la salida para las diferentes bujías, se realiza por medio de cables especiales de alta tensión, formados en general por un hilo de tela de rayón impregnada en carbón, rodeada de un aislante de plástico de un grosor considerable. La resistencia de estos cables es la adecuada para suprimir los parásitos que afectan a los equipos de radio instalados en los vehículos.


SISTEMAS DE ENCENDIDO CON DOBLE PLATINO Y DOBLE ENCENDIDO: Teniendo en cuenta que a medida que aumenta el numero de cilindros en un motor (4,6,8 ..... cilindros) el ángulo disponible de encendido se hace menor (ángulo = 360/nº cilindros) por lo tanto, y sobre todo a altas revoluciones del motor puede ser que el sistema de encendido no genere tensión suficiente para hacer saltar la chispa en las bujías. Para minimizar este inconveniente se recurre a fabricar distribuidores con doble PLATINO como el representado en la figura, que como puede observarse se trata de un distribuidor para un motor de 6 cilindros. Al llevar dos juegos de contactos que se abren alternativamente, el tiempo de que disponen para realizar la apertura es doble, por cuya razón la leva es de solo tres lóbulos o excentricidades. Además estos distribuidores deben tener en su cabeza dos "rotores" (en vez de uno como hemos visto hasta ahora) que distribuyan la alta tensión generada por sendas bobinas de encendido.

Circuito con doble PLATINO:En los motores de 6, 8 y 12 cilindros, con el fin de obtener un mayor ángulo de cierre del PLATINO o lo que es lo mismo para que la bobina tenga tiempo suficiente para crear campo magnético, se disponen en el distribuidor dos PLATINO es accionados independientemente (figura inferior) cada uno de ellos por una leva (2) y (3) con la mitad de lóbulos y dos bobinas de encendido (4) y (5) formando circuitos separados; de este modo cada PLATINO dispone de un tiempo doble para abrir y cerrar los contactos. Los PLATINO es van montados con su apertura y cierre sincronizado en el distribuidor, el cual lleva un doble contacto móvil (6) Y (7), tomando corriente de cada una de las salidas de alta de las bobinas, alimentando cada una de ellas a la mitad de los cilindros en forma alternativa


CIRCUITO DE DOBLE ENCENDIDO (TWIN SPARK): Otra disposición adoptada en circuitos de encendido con doble PLATINO es el aplicado a vehículos de altas prestaciones, en los que en cada cilindro se montan dos bujías con salto de chispa simultánea. En este circuito los PLATINO es situados en el distribuidor abren y cierran sus contactos a la vez, estando perfectamente sincronizados en sus tiempos de apertura con una leva de tantos lóbulos como cilindros tiene el motor. Cada uno de los circuitos se alimenta de una bobina independiente, con un impulso de chispa idéntico para cada serie de bujías.

LOS PLATINOS: Los platinos" es un contacto que corta o permite el paso de la corriente eléctrica a través de la bobina. La apertura o cierre del PLATINO es provocado por una leva accionada por el eje del distribuidor, con el cual esta sincronizado para que la apertura de contactos y salto de chispa se produzca a cada cilindro en el momento oportuno. Los PLATINO es utilizados en la actualidad, pese a la calidad de sus materiales (los contactos son de tungsteno), solamente soportan corrientes de hasta 5 A.


El PLATINO en su funcionamiento provoca que salte entre sus contactos un arco eléctrico que contribuye a quemarlos, transfiriendo metal de un contacto a otro. En la figura se ve la disgregación de los puntos de contacto del PLATINO; los iones positivos son extraídos del contacto móvil (positivo) creando huecos y depositando el material al contacto fijo (negativo) formando protuberancias.

La forma de la leva es la de un polígono regular: cuadrada (para motor de 4 cilindros), hexagonal ( para motor de 6 cilindros), octogonal (para motor de 8 cilindros), etc. con sus vértices redondeados, los cuales según la forma de su vértice, determina el ángulo de apertura y cierre de los contactos del PLATINO . Como en cada revolución de leva (360º de giro) tiene que abrir y cerrar los contactos del PLATINO tantas veces como cilindros tenga el motor, el numero de vértices de la leva estará en función del número de cilindros, lo cual determina el ángulo disponible (*), durante el cual se debe efectuarse un ciclo de funcionamiento de la bobina.

El ángulo disponible (*) es el resultado de dividir 360º entre el numero de cilindros del motor. Para un motor de 4 cilindros tenemos un ángulo disponible (*) de 90º, este ángulo a su vez se divide en dos ángulos:- El ángulo de cierre es el determinado por el cierre de los contactos del PLATINO.- El ángulo de apertura es el determinado por la apertura de los contactos del PLATINO .Ambos ángulos están intimimamente ligados en el funcionamiento del circuito de encendido, ya que durante el tiempo de cierre la corriente primaria esta excitando el núcleo de la bobina para crear el campo magnético inductor; por lo tanto cuanto mayor es el tiempo de cierre, mayor será la tensión que se induce en el secundario de la bobina por lo tanto mayor será la alta tensión que se genera. Por otra parte, al ser menor el tiempo de apertura, la variación de flujo es mas rápida y, por tanto, también la alta tensión generada en el secundario.


No obstante, estos ángulos guardan cierta relación en sus limites máximos, ya que, si un ángulo de cierre es demasiado grande, el ángulo de apertura puede no ser suficiente (teniendo en cuenta el numero de revoluciones del motor), para dar tiempo a que salte la chispa entre los electrodos de la bujía.Los valores de estos ángulos, en función del número de cilindros y forma de la leva, suelen estar comprendidos en estos valores aproximados:

Ángulo de cierre

8 cilindros = 6 cilindros =4 cilindros =

valoraproximado :

27º38º58º

Ángulo de apertura

8 cilindros = 6 cilindros = 4 cilindros =

360/8 - 27 = 18º360/6 - 38 = 22º360/4 - 58 = 32º

Ángulo disponible

4 cilindros = 6 cilindros =8 cilindros =

90º60º45º

Un valor a tener en cuenta que viene reflejado en las características del vehículo de los manuales de reparación es el valor medio de tiempo de cierre de contactos conocido como " Dwell ". Se define como la fracción de tiempo en que los contactos del PLATINO permanecen cerrados con respecto al ángulo disponible (*).

El valor "Dwell" depende del ángulo disponible (*) debido a que cuanto mayor numero de cilindros tiene el motor, menor será el tiempo de cierre para los contactos del PLATINO .

También depende de la distancia de separación de los contactos. Si la apertura es excesiva, se retrasara el tiempo de cierre y una apertura escasa puede dar lugar a que estos no se abran debido a la velocidad de los motores actuales.

Para finalizar el valor "Dwell" depende del nº de r.p.m. del motor, ya que a mayor nº de revoluciones el tiempo disponible de apertura y cierre de contactos es menor


Estos efectos indican la importancia que tiene un buen reglaje de PLATINOs, cuya separación debe oscilar entre 0,4 y 0,45 mm.Un elemento que va siempre asociado con el PLATINO es el condensador (en los encendidos con ayuda electrónica se suprime). Al acoplar en paralelo el condensador con los contactos del PLATINO, la corriente inducida al abrirse los contactos no salta a través de ellos, sino que será absorbida por el condensador para cargarse. A su vez devuelve durante el periodo de cierre de los contactos la energía absorbida al circuito, compensando la energía perdida durante la apertura de los contactos. Por tanto la misión del condensador en el circuito de encendido es doble: - Proteger los contactos del PLATINO, absorbiendo el arco eléctrico que se forma durante la apertura de los mismos.- Al evitar el arco eléctrico, se consigue una más rápida interrupción del circuito primario de la bobina, con lo cual la tensión inducida en el secundario alcanza valores mas elevados.

Otra cuestión a tener en cuenta para garantizar una larga vida a los contactos de PLATINO, viene relacionado con el valor de la capacidad del condensador. El valor de la capacidad del condensador viene a ser del orden de 0,2 a 0,3 microfaradios. En el caso de poner un condensador de mayor o menor capacidad de la preconizada por el fabricante, se notara en la forma de disgregarse los contactos como se ve en la figura.


Encendido convencional con ayuda electrónica: El sistema de encendido convencional tiene unas limitaciones que vienen provocadas por los contactos del PLATINO, que solo puede trabajar con corrientes eléctricas de hasta 5 A, en efecto si la intensidad eléctrica que circula por el primario de la bobina es de valor bajo, también resultara de bajo valor la corriente de alta tensión creada en el arrollamiento secundario y de insuficiente la potencia eléctrica para conseguir el salto en el vacío de la chispa entre los electrodos de la bujía. Se necesitan por lo tanto valores elevados de intensidad en el arrollamiento primario de la bobina para obtener buenos resultados en el arrollamiento secundario. Como vemos lo dicho esta en contradicción con las posibilidades verdaderas del PLATINO y sus contactos ya que cada vez que el PLATINO abre sus contactos salta un arco eléctrico que contribuye a quemarlos, transfiriendo metal de un contacto a otro. En la figura se ve la disgregación de los puntos de contacto del raptor; los iones positivos son extraídos del contacto móvil (positivo) creando huecos y depositando el material al contacto fijo (negativo) formando protuberancias.

Con la evolución de la electrónica y sus componentes este problema se soluciono. La utilización del transistor como inter PLATINO , permite manejar corrientes eléctricas mucho mas elevadas que las admitidas por el PLATINO , pudiéndose utilizar bobinas para corrientes eléctricas en su arrollamiento primario de mas de 10 A.

Un transistor de potencia puede tener controlada su corriente de base por el PLATINO de modo que la corriente principal que circula hacia la bobina no pase por los contactos de PLATINO sino por el transistor (T) como se ve en el esquema inferior. La corriente eléctrica procedente de la batería entra la unidad de control o centralita de encendido, en ella pasa a través del transistor cuya base se polariza negativamente cuando los contactos (R) se cierran guiados por la leva. En este caso el distribuidor es el mismo que el utilizado en el encendido convencional, pero la corriente que circula por los contactos de PLATINO ahora es insignificante. Con la suma del diodo zenner (DZ) y el juego de resistencias (R1, R2 y R3) puede controlarse perfectamente la corriente de base y proceder a la protección del transistor (T).

Cuando los contactos del PLATINO (R) se abren, guiados por el movimiento de la leva, la polarización negativa de la base del transistor desaparece y entonces el transistor queda bloqueado cortando la corriente eléctrica que pasa por la bobina. El corte de corriente en el arrollamiento primario de la bobina es mucho mas rápido que en los encendidos convencionales de modo que la inducción se produce en unas condiciones muy superiores de efectividad.


Los sistemas de encendido con ayuda electrónica, tienen unas ventajas importantes con respecto a los encendidos convencionales:

Los PLATINOS son utilizados en la actualidad, pese a la calidad de sus materiales (los contactos son de tungsteno), solamente soportan corrientes de hasta 5 A, sino se quiere acortar su vida útil rápidamente, mientras que los transistores son capaces de trabajar con corrientes de hasta 15 A, sin problemas de funcionamiento en toda su vida útil, por lo que los periodos de mantenimiento en estos sistemas de encendido se alarga considerablemente.

Debido a que los transistores pueden trabajar con corrientes elevadas, se utiliza bobinas de encendido con arrollamiento primario de pocas espiras (bobinas de baja impedancia). Con la reducción del numero de espiras y el consiguiente descenso de la autoinducción se


consigue alcanzar el valor máximo de la corriente primaria en un tiempo sensiblemente menor, cuando se cierran los contactos del PLATINO , pues la oposición que presenta la bobina (autoinducción) a establecerse la corriente primaria, es notablemente menor. La formación del campo magnético es mucho más rápida, almacenándose la máxima energía en un corto espacio de tiempo, lo que en regímenes elevados no es posible obtener en los sistemas de encendido convencionales, debido al poco tiempo que los contactos del PLATINO permanecen cerrados.

En el encendido con ayuda electrónica, el PLATINO (PLATINOS) solamente se ocupa de conmutar la corriente de base del transistor (300 a 500 mA), con lo que el "chispeo" clásico que se produce en los encendidos convencionales no tiene lugar aquí y no es preciso utilizar el condensador, cuya función de corte rápido de la corriente primaria ya no es necesaria, por que esta función la desempeña el transistor.

El transistor y los componentes que le rodean (diodos, resistencias, etc.) se encierran en una caja de aluminio provista de aletas de refrigeración, evacuándose así el calor al que son muy sensibles los transistores. Por esta razón la situación de esta caja debe ser lo mas alejada posible del motor en el montaje sobre el vehículo.

TRANSISTOR DARLINGTON: En la figura inferior puede verse otro tipo de encendido con ayuda electrónica. El transistor T1 tiene un circuito emisor-base gobernado por los contactos del PLATINO , que estando cerrados le hacen conducir y de esta forma se establece el circuito base-emisor del transistor T2, lo cual permite que circule la corriente por el arrollamiento primario de la bobina a través del colector-emisor del T2. Cuando los contactos de PLATINO se abren queda interrumpido el circuito emisor-base de T1, bloqueándose este transistor, lo que impide al mismo tiempo la conducción de T2 cuyo circuito base-emisor esta ahora interrumpido. El conjunto electrónico formado dispone de otros componentes (resistencias, diodos y condensadores), algunos de los cuales no se han representado en la figura, cuya misión es la de proteger a los transistores contra sobrecargas. Como a los transistores empleados para la conmutación en los sistemas de encendido, se les exige una alta potencia y gran resistencia a tensiones eléctricas. Actualmente suele emplearse para esta función un transistor de tipo doble de Darlington.


Como se ve en el esquema superior el suministro de tensión al primario de la bobina se lleva a cabo a través de un par de resistencias adicionales (3), normalmente conectadas en serie. Al efectuar el arranque se puentea la resistencia izquierda a través del terminal (4), al motor de arranque. Con ello se dispone de un mayor suministro de energía a través de la resistencia adicional derecha, en la bobina de encendido. Esta compensa la desventaja derivada del proceso de arranque y de la caída de tensión en la batería (por el gran consumo de corriente eléctrica que necesita el motor de arranque). Las resistencias previas sirven para limitar la corriente primaria en bobinas de encendido de baja resistencia y rápida carga. Con ello evitan, especialmente a bajas revoluciones, una sobrecarga en al bobina de encendido y protegen el contacto del PLATINO de encendido.

Las resistencias adicionales y una bobina de encendido de carga rápida permiten conseguir la optimización del encendido en todo el margen de revoluciones del motor.

LA BUJIAEs cierto que las bujías de encendido son pequeñas y baratas, pero están en la "linea de fuego" y no todas son iguales en su construcción, por eso es necesario su correcto uso y selección.

Este diminuto pero importantísimo dispositivo, es el encargado de generar la chispa que comenzará el encendido del combustible dentro del cilindro en el motor de gasolina, por lo que en esencia, constituye una prolongación del cable de alta tensión procedente del distribuidor, que atraviesa el cuerpo del motor hasta el interior del cilindro, y allí tiene otro electrodo conectado al otro polo eléctrico (generalmente tierra) y entre los cuales salta la chispa, cuando el voltaje se eleva lo necesario (hasta mas de 20,000 voltios).


El dibujo de la derecha muestra como se instala la bujía para hacer su trabajo en el motor. La bujía está representada en verde, en el extremo superior se conecta al cable procedente del distribuidor, y en el extremo inferior, se produce la chispa que salta entre dos electrodos como veremos mas adelante. Este salto se produce dentro de la cámara de combustión del motor para producir el encendido de la mezcla de aire y combustible. El montaje de la bujía al motor se realiza a través de una unión roscada estanca, con el uso de una junta o empaque, o con un asiento cónico.


Estructura de la bujía: Una bujía como la mostrada durante el ciclo de trabajo del motor, está en contacto por su extremo inferior primero con la mezcla de aire y combustible frío que entra al cilindro, luego con los gases y partículas incandescentes de la combustión en un ambiente oxidante, y finalmente con los gases y partículas calientes del escape. Esto supone que:

La bujía tiene que adaptarse a los constantes cambios de temperatura. Debe ser lo suficientemente refractaria para soportar temperaturas muy altas. Debe soportar la erosión producida por las partículas incandescentes que se mueven a

gran velocidad en el cilindro Debe ser resistente al ambiente corrosivo generado por los gases calientes en presencia de

oxígeno del aire de la mezcla. Como si todo esto fuera poco, debe mantener su aislamiento eléctrico entre el electrodo

central y el lateral en todas condiciones, para impedir las fugas de electricidad y generar una chispa potente y sin pérdidas.

Para poder cumplir todas estas exigencias se apela a materiales especiales que pueden trabajar sin fallo por largo tiempo

La figura de la izquierda muestra un esquema de una bujía simple seccionada para ver sus elementos internos.

En un cuerpo de acero hueco roscado exteriormente en el extremo inferior y provisto de un hexágono de apriete, se coloca un aislador de cerámica (porcelana) que ocupa todo el interior y se prolonga hacia arriba cubriendo un núcleo conductor que va desde una terminal de conexión para el cable del distribuidor (arriba) hasta un pequeño conductor inferior nombrado como electrodo central hecho de un material resistente a la corrosión (aleaciones de níquel) capaz de soportar la inclemencias del ambiente. El aislador de cerámica es monolítico, y se coloca dentro del cuerpo de acero, asentado sobre una junta refractaria en el apoyo inferior en el cambio de sección a la parte roscada. Este aislador cubre todo el electrodo central, incluyendo el inserto anticorrosivo final, del cual solo sobresale una pequeña porción. Entre esta porción sobresaliente y el electrodo de tierra soldado al cuerpo de acero y construido también de material resistente al ambiente de trabajo, salta la chispa de ignición del combustible en la cámara de combustión.


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http://www.sabelotodo.org/metalurgia/aleacion.html

http://www.sabelotodo.org/metalurgia/corrosion.html

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El alto voltaje es caprichoso: Desde hace bastante tiempo, los conductores mas experimentados se dieron cuenta que en muchos casos, una bujía que ha dejado de funcionar, vuelve al trabajo cuando previamente la chispa ha tenido que saltar un espacio de aire, así en el pasado, cuando los cables de bujías erán metálicos, fueron comunes los casos de conductores que han quitado uno de los botones plásticos de su ropa, han cortado el cable a la bujía defectuosa, han desnudado del forro un pequeño tramo de cada extremo del corte y colocados estos, por huecos diferentes del botón de manera de mantener un espacio entre ellos, lo que ha hecho que la bujía vuelva a funcionar. Este comportamiento "extraño" del alto voltaje inducido en el encendido, ha hecho que algunos fabricantes de bujías lo hayan incorporado internamente a sus producciones.

El voltaje inducido no es fijo: El voltaje inducido por el sistema de encendido no es un pico de voltaje instantáneo de valor fijo que hace saltar la chispa. Este voltaje se genera en un circuito formado por una bobina de inducción y un condensador (circuito LC), por lo que el voltaje generado es en realidad un valor oscilante a frecuencia elevada. Esta oscilación del voltaje convierte el cable de la bujía en un potente generador de ondas electromagnéticas al aire, estas ondas producen una indeseable interferencia en el funcionamiento del radio del vehículo.

Para resolver este asunto, o bien el cable, o bien la bujía, están dotados de una elevada resistencia eléctrica que amortigua rápidamente la oscilación, eliminando la generación de ondas de radio al aire. Esta resistencia elevada no influye en el pico de voltaje necesario para el salto de la chispa.


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UNA BUJÍA MAS TERMINADA:En el gráfico de la derecha se muestra la sección de dos tipos diferentes de bujía.A la izquierda está la bujía de núcleo de cobre convencional y a la derecha una bujía a la que se le ha colocado una resistencia supresora adicional para aumentar la efectividad de la chispa, y además amortiguar la onda de voltaje que interfiere con el radio. Observe que la resistencia está alejada de la zona mas caliente de la bujía a través de un trozo de conductor de cobre.En la búsqueda de mayores prestaciones los fabricantes de bujías han elaborado verdaderos complejos tecnológicos, cuyas "bondades" son objeto de una feroz propaganda que atrapa muchos incautos que pagan verdaderas fortunas en sus bujías sin la menor necesidad De ello. Generalmente una bujía convencional, con el grado térmico adecuado (como veremos mas adelante) es adecuada para la mayor parte de los vehículos de serie con trabajo normal, y solo en casos especiales hay que recurrir a bujías especiales.

El calor en las Bujías: Como hemos visto, el extremo de los electrodos de la bujía está en contacto con los gases incandescentes de la combustión y del escape durante una parte del ciclo de trabajo correspondiente del motor, este contacto evidentemente calienta la bujía. La parte roscada de ella, está en íntimo contacto con las partes metálicas del motor que se refrigeran con agua, por lo que su temperatura no puede subir mucho mas allá de la temperatura del motor.No obstante el electrodo central que está cubierto en su mayor parte por el aislamiento cerámico, no tiene una vía rápida por donde disipar el calor recibido de la combustión y se calienta notablemente, especialmente cuando el motor gira a altas velocidades y los ciclos de calentamiento son mucho mayores por unidad de tiempo.Este calentamiento es hasta cierto punto deseable, porque ayuda a la combustión de los sedimentos de combustible y partículas semi-carbonizadas que se depositan en el aislamiento durante el trabajo del motor y que pueden llegar a producir una capa conductora sobre el aislamiento, que pone en corto-circuito el electrodo central con el cuerpo metálico interior de la bujía haciendo desaparecer la chispa.Sin embargo, el valor final de temperatura que puede alcanzar el electrodo central no puede crecer hasta poner en peligro la integridad de la cerámica que lo recubre ,o ponerlo incandescente, lo que tendría el negativo efecto de producir la pre-ignición del combustible con la consecuente tendencia del motor a girar en sentido contrario. Es necesario entonces controlar la temperatura, ni muy fría ni muy caliente, pero.... como el automóvil es una máquina muy versátil que lo mismo se usa como coche de reparto con constantes paradas y arrancadas que tienden a mantener las bujías muy frías, o como vehículo de tránsito a alta velocidad por autopistas por 35. CARRETERA FEDERAL MEX-ACA Km 18.5 XOCHITEPEC MOR.

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largos períodos de tiempo, la solución de la disipación de calor en las bujías es una situación de compromiso. Por tal motivo los fabricantes de bujías las producen aparentemente iguales pero con diferente capacidad para disipar el calor (grado térmico).Cuando las condiciones de uso de un automóvil se aparta notablemente de las condiciones promedio o el motor empieza a presentar síntomas de desgaste, en posible y hasta necesario, utilizar unas bujías con grado térmico diferente a las bujías de serie.A la derecha puede verse un esquema de como se transfiere el calor desde el electrodo central a la parte roscada (fría) de la bujía.El calor entra a la bujía por el extremo inferior que está en contacto con la combustión, las flechas rojas indican el camino que debe seguir este calor para llegar a la parte fría de la bujía. Un cono de aislante cerámico mas profundo reduce notablemente las posibilidades de disipación, mientras que este cono mas corto la aumenta en mucho. Por este sencillo método se controla el valor de la temperatura final del electrodo central a un valor dentro de los rangos adecuados de trabajo, para que no se rompa la cerámica central por excesiva temperatura, ni se ponga incandescente el saliente metálico, pero que sea suficiente para que se quemen las partículas depositadas sobre la cerámica.

La bujía como elemento de diagnóstico: Una inspección visual de las bujías usadas puede suministrar importante información sobre la adecuidad de su grado térmico, e incluso sobre el estado del motor. Veamos.

La tabla siguiente muestra vistas de bujías usadas, así como un comentario de la posible causa de fallo en tal caso y su posible solución.

De este modo debe lucir una bujía funcionando en buenas condiciones, observe que la cerámica y electrodo centrales están limpios de depósitos extraños, lo que indica que los depósitos que se han producido durante el trabajo del motor se han quemado sobre la superficie, sin producir sedimentos carbonizados conductores.Una pátina de color amarillo sobre la porcelana, producida por cenizas pétreas indica buena temperatura de trabajo.


Esta bujía ha estado funcionando por mucho tiempo, observe el desgaste por erosión y los bordes redondeados del electrodo metálico central, así como el color oscuro de la porcelana debido a la gruesa capa de cenizas. Esta capa de cenizas también puede verse sobre el electrodo de tierra. Puede suponerse de buen grado térmico a juzgar por el largo período de trabajo sin fallos.Debe ser sustituida por una nueva bujía.

En esta bujía puede apreciarse una gran capa de depósitos de cenizas en un período de trabajo no muy prolongado (no hay desgaste notable del electrodo central). Este problema es común con el uso de combustibles con muchos residuos de cenizas o a la penetración de mucho aceite con aditivos al cilindro. El grado térmico parece adecuado.Pruebe cambiando el tipo de gasolina, y revisando las posibles entradas de aceite a la cámara de combustión

Una capa de aceite cubriendo el interior de la bujía, denota que el grado térmico de la bujía es demasiado frío y/o que está entrando abundante aceite al cilindro.Revise las posibles averías del motor en cuanto a las posibles entradas de aceite por las guías de las válvulas o los anillo del pistón. Cambie a un grado térmico mas caliente.


La formación de depósitos semi-carbonizados en las partes activas de las bujías pueden poner en corto-circuito ambos electrodos y desactivar la chispa. Este es un fenómeno en ocasiones accidental, especialmente en el tránsito urbano intenso. La solución puede ser retirar el sedimento o cambiar la bujía, puede probarse si el incremento del grado térmico a uno mas caliente hace este fenómeno sea improbable.Típico de la bujía de muy alto grado térmico, el cono de cerámica perfectamente blanco y los bordes erosionados irregularmente del electrodo central indican que trabaja a temperatura muy alta. Se puede prever un fallo prematura de la bujía.Debe cambiarse a un grado térmico mas frío.

La rotura del cono de cerámica y el desgaste total del electrodo central es un fenómeno común cuando el motor funciona detonando con mucha frecuencia, los grandes incrementos de presión erosionan el electrodo y rompen la porcelana.Revise la puesta a punto del encendido y/o aumente el octanaje de la gasolina que usa.

Esta bujía trabaja tan caliente que los electrodos se tornan incandescentes y se erosionan en el punto de contacto de la chispa que los semi-funde. Seguramente se ha producido durante el funcionamiento del motor la pre-ignición del combustible.Ponga bujías mas frías, revise la puesta a punto del encendido o la calidad de la mezcla de aire y combustible, probablemente sea muy pobre.


SISTEMA DE ENCENDIDO DIS (Direct Ignition Sistem)

El sistema de encendido DIS (Direct Ignition System) tambien llamado: sistema de encendido sin distribuidor (Distributorless Ignition System), se diferencia del sistema de encendido tradicional en suprimir el distribuidor, con esto se consigue eliminar los elementos mecánicos, siempre propensos a sufrir desgastes y averías. Ademas la utilización del sistema DIS tiene las siguientes ventajas:

Tiene un gran control sobre la generación de la chispa ya que hay mas tiempo para que la bobina genere el suficiente campo magnético para hacer saltar la chispa que inflame la mezcla. Esto reduce el numero de fallos de encendido a altas revoluciones en los cilindros por no ser suficiente la calidad de la chispa que impide inflamar la mezcla.

Las interferencias eléctricas del distribuidor son eliminadas por lo que se mejora la fiabilidad del funcionamiento del motor, las bobinas pueden ser colocadas cerca de las bujías con lo que se reduce la longitud de los cables de alta tensión, incluso se llegan a eliminar estos en algunos casos como ya veremos.

Existe un margen mayor para el control del encendido, por lo que se puede jugar con el avance al encendido con mayor precisión.

En un principio se utilizaron las bobinas dobles de encendido (figura inferor) pero se mantenían los cables de alta tensión como vemos en la figura (derecha). A este encendido se le denomina: sistema de encendido sin distribuidor o tambien llamado encendido "estático".


Esquema de un sistema de encendido sin distribuidor para un motor de 4 cilindros


Una evolución en el sistema DIS ha sido integrar en el mismo elemento la bobina de encendido y la bujía (se eliminan los cables de alta tensión). A este sistema se le denomina sistema de encendido directo o también conocido como encendido estático integral, para diferenciarle del anterior aunque los dos eliminen el uso del distribuidor.

Esquema de un sistema de encendido directo para motor de 4 cilindros.

1.- Módulo de alta tensión2.- Modulo de encendido, unidad electrónica.3.- Captador posición-régimen.4.- Captador de presión absoluta.5.- Batería.6.- Llave de contacto.7.- Minibobina de encendido.8.- Bujías.


Se diferencian dos modelos a la hora de implantar este ultimo sistema:

Encendido independiente: utiliza una bobina por cada cilindro.

Sistema DIS implantado en un motor en "V" de 6 cilindros.42. CARRETERA FEDERAL MEX-ACA Km 18.5 XOCHITEPEC MOR.

Encendido simultáneo: utiliza una bobina por cada dos cilindros. La bobina forma conjunto con una de las bujías y se conecta mediante un cable de alta tensión con la otra bujía.

Sistema DIS implantado en un motor en "V" de 6 cilindros.A este sistema de encendido se le denomina también de "chispa perdida" debido a que salta la chispa en dos cilindros a la vez, por ejemplo, en un motor de 4 cilindros saltaría la chispa en el cilindro nº 1 y 4 a la vez o nº 2 y 3 a la vez. En un motor de 6 cilindros la chispa saltaría en los cilindros nº 1 y 4, 2 y 5 o 3 y 6. Al producirse la chispa en dos cilindros a la vez, solo una de las chispas será aprovechada para provocar la combustión de la mezcla, y será la que coincide con el


cilindro que esta en la carrera de final de "compresión", mientras que la otra chispa no se aprovecha debido a que se produce en el cilindro que se encuentra en la carrera de final de "escape".

Gráfico de una secuencia de encendido en un sistema de encendido "simultáneo" ("chispa perdida"): Se ve por ejemplo: como salta chispa en el cilindro nº 2 y 5 a la vez, pero solo esta el cilindro nº 5 en compresión.

Las bujías utilizadas en este sistema de encendido son de platino sus electrodos, por tener como característica este material: su estabilidad en las distintas situaciones de funcionamiento del motor.El voltaje necesario para que salte la chispa entre los electrodos de la bujía depende de la separación de los electrodos y de la presión reinante en el interior de los cilindros. Si la separación de los electrodos esta reglada igual para todas las bujías entonces el voltaje será proporcional a la presión reinante en los cilindros. La alta tensión de encendido generada en la bobina se dividirá teniendo en cuenta la presión de los cilindros. El cilindro que se encuentra en compresión necesitara mas tensión para que salte la chispa que el cilindro que se encuentra en la carrera de escape. Esto es debido a que el cilindro que se encuentra en la carrera de escape esta sometido a la presión atmosférica por lo que necesita menos tensión para que salte la chispa. Si comparamos un sistema de encendido DIS y uno tradicional con distribuidor tenemos que la alta tensión necesaria para hacer saltar la chispa en la bujía prácticamente es la misma. La tensión que se pierde en los contactos del rotor del distribuidor viene a ser la misma que se pierde en hacer saltar la "chispa perdida" en el cilindro que se encuentra en la carrera de escape de un sistema de encendido DIS.


En este sistema de encendido la corriente eléctrica hace que en una bujía la chispa salte del electrodo central al electrodo de masa, y al mismo tiempo en la otra bujía la chispa salta del electrodo de masa al electrodo central.

El "igniter" o modulo de encendido será diferente según el tipo de encendido, siempre dentro del sistema DIS, y teniendo en cuenta que se trate de encendido:

"simultáneo"

Modulo de encendido: 1.- circuito prevención de bloqueo; 2.- circuito señal de salida IGF; 3.- circuito detección de encendido; 4.- circuito prevención de sobrecorrientes.

"independiente".


Modulo de encendido: 1.- circuito de control de ángulo Dwell; 2.- circuito prevención de bloqueo; 3.- circuito de salida señal IGF; 4.- circuito detección de encendido; 5.- control de corriente constante.

Existe una evolución a los modelos de encendido estudiados anteriormente y es el que integra la bobina y el modulo de encendido en el mismo conjunto.

Su esquema eléctrico representativo seria el siguiente:


Las bobinas de encendido utilizadas en el sistema DIS son diferentes según el tipo de encendido para el que son aplicadas.

"simultáneo": Las dos imágenes son el mismo tipo de bobina de encendido, con la diferencia de que una es mas alargada que la otra para satisfacer las distintas característica constructivas de los motores.

"independiente". La bobina de este sistema de encendido utiliza un diodo de alta tensión

para un rápido corte del encendido en el bobinado secundario.


Bobina y modulo de encendido integrados en el mismo conjunto:

Esta bobina tiene el modulo de encendido integrado en su interior. Al conector de la bobina llegan 4 hilos cuyas señales son:

+ Batería. IGT. IGF. masa.

La ECU puede distinguir que bobina no esta operativa cuando recibe la señal IGF. Entonces la ECU conoce cuando cada cilindro debe ser encendido


El sistema DIS con encendido "independiente" tiene la ventaja de una mayor fiabilidad y menos probabilidad de fallos de encendido. El problema que tienen las bobinas integradas con el modulo de encendido es que no es posible medir la resistencia de su bobinado primario para hacer un diagnostico en el caso de que existan fallos en el encendido.

DIFERENCIAS ENTRE LA CARBURACIÓN Y LA INYECCIÓN:

En los motores de gasolina, la mezcla se prepara utilizando un carburador o un equipo de inyección. Hasta ahora, el carburador era el medio más usual de preparación de mezcla, medio mecánico. Desde hace algunos años, sin embargo, aumentó la tendencia a preparar la mezcla por medio de la inyección de combustible en el colector de admisión. Esta tendencia se explica por las ventajas que supone la inyección de combustible en relación con las exigencias de potencia,


consumo, comportamiento de marcha, así como de limitación de elementos contaminantes en los gases de escape. Las razones de estas ventajas residen en el hecho de que la inyección permite una dosificación muy precisa del combustible en función de los estados de marcha y de carga del motor; teniendo en cuenta así mismo el medio ambiente, controlando la dosificación de tal forma que el contenido de elementos nocivos en los gases de escape sea mínimo.

Además, asignando una electroválvula o inyector a cada cilindro se consigue una mejor distribución de la mezcla.

También permite la supresión del carburador; dar forma a los conductos de admisión, permitiendo corrientes aerodinámicamente favorables, mejorando el llenado de los cilindros, con lo cual, favorecemos el par motor y la potencia, además de solucionar los conocidos problemas de la carburación, como pueden ser la escarcha, la percolación, las inercias de la gasolina.

VENTAJAS DE LA INYECCIÓNConsumo reducido: Con la utilización de carburadores, en los colectores de admisión se producen mezclas desiguales de aire/gasolina para cada cilindro. La necesidad de formar una mezcla que alimente suficientemente incluso al cilindro más desfavorecido obliga, en general, a dosificar una cantidad de combustible demasiado elevada. La consecuencia de esto es un excesivo consumo de combustible y una carga desigual de los cilindros. Al asignar un inyector a cada cilindro, en el momento oportuno y en cualquier estado de carga se asegura la cantidad de combustible, exactamente dosificada.

Mayor potencia: La utilización de los sistemas de inyección permite optimizar la forma de los colectores de admisión con el consiguiente mejor llanado de los cilindros. El resultado se traduce en una mayor potencia especifica y un aumento del par motor.

Gases de escape menos contaminantes: La concentración de los elementos contaminantes en los gases de escape depende directamente de la proporción aire/gasolina. Para reducir la emisión de contaminantes es necesario preparar una mezcla de una determinada proporción. Los sistemas de inyección permiten ajustar en todo momento la cantidad necesaria de combustible respecto a la cantidad de aire que entra en el motor.

Arranque en frío y fase de calentamiento: Mediante la exacta dosificación del combustible en función de la temperatura del motor y del régimen de arranque, se consiguen tiempos de arranque más breves y una aceleración más rápida y segura desde el ralentí. En la fase de calentamiento se realizan los ajustes necesarios para una marcha redonda del motor y una buena admisión de gas sin tirones, ambas con un consumo mínimo de combustible, lo que se consigue mediante la adaptación exacta del caudal de éste.

Clasificación de los sistemas de inyección: Se pueden clasificar en función de cuatro características distintas:

1. Según el lugar donde inyectan. 2. Según el número de inyectores. 3. Según el número de inyecciones.


4. Según las características de funcionamiento.

A continuación especificamos estos tipos:

1. SEGÚN EL LUGAR DONDE INYECTAN: INYECCION DIRECTA : El inyector introduce el combustible directamente en la cámara de combustión. Este sistema de alimentación es el mas novedoso y se esta empezando a utilizar ahora en los motores de inyección gasolina como el motor GDi de Mitsubishi o el motor IDE de Renault.

INYECCION INDIRECTA: El inyector introduce eI combustible en el colector de admisión, encima de la válvula de admisión, que no tiene por qué estar necesariamente abierta. Es la más usada actualmente.


2. SEGÚN EL NÚMERO DE INYECTORES: INYECCION MONOPUNTO: Hay solamente un inyector, que introduce el combustible en el colector de admisión, después de la mariposa de gases. Es la más usada en vehículos turismo de baja cilindrada que cumplen normas de antipolución.

INYECCION MULTIPUNTO: Hay un inyector por cilindro, pudiendo ser del tipo "inyección directa o indirecta". Es la que se usa en vehículos de media y alta cilindrada, con antipolución o sin ella.

3. SEGÚN EL NÚMERO DE INYECCIONES: INYECCION CONTINUA: Los inyectores introducen el combustible de forma continua en los colectores de admisión, previamente dosificada y a presión, la cual puede ser constante o variable.INYECCION INTERMITENTE: Los inyectores introducen el combustible de forma intermitente, es decir; el inyector abre y cierra según recibe ordenes de la centralita de mando. La inyección intermitente se divide a su vez en tres tipos:SECUENCIAL: El combustible es inyectado en el cilindro con la válvula de admisión abierta, es decir; los inyectores funcionan de uno en uno de forma sincronizada.SEMISECUENCIAL: El combustible es inyectado en los cilindros de forma que los inyectores abren y cierran de dos en dos.SIMULTANEA: El combustible es inyectado en los cilindros por todos los inyectores a la vez, es decir; abren y cierran todos los inyectores al mismo tiempo.


4. SEGÚN LAS CARACTERÍSTICAS DE FUNCIONAMIENTO:INYECCIÓN MECANICA (K-jetronic)INYECCIÓN ELECTROMECANICA (KE-jetronic)INYECCIÓN ELECTRÓNICA (L-jetronic, LE-jetronic, motronic, Dijijet, Digifant, etc.)

Todas las inyecciones actualmente usadas en automoción pertenecen a uno de todos los tipos anteriores.


Historia de los sistemas de inyección de gasolina del fabricante Bosch:

1912.- Primeros ensayos de bombas de inyección de gasolina basada en las bombas de aceite de engrase.1932.- Ensayos sistemáticos de inyección de gasolina para motores de aviación.1937.- Aplicación en serie de la inyección de gasolina en motores de aviación.1945.- Primera aplicación en serie de la inyección de gasolina en vehículos a motor.1951.- Sistemas de inyección de gasolina para pequeños motores de dos tiempos.1952.- Sistemas de inyección de gasolina para motores de 4 tiempos para vehículos, en serie a partir de 1954.1967.- Primer sistema electrónico de inyección de gasolina D-Jetronic.1973.- Inyección electrónica de gasolina L-Jetronic Inyección electrónica de gasolina K-Jetronic.1976.- Sistemas de inyección de gasolina con regulación Lambda.1979.- Sistema digital de control del motor Motronic.1981.- Inyección electrónica de gasolina con medidor de caudal de aire por hilo caliente LH-Jetronic.1982.- Inyección continua de gasolina con control electrónico KE-Jetronic.1987.- Sistema centralizado de inyección Mono-Jetronic.1989.- Control digital del motor con dispositivo de control de la presión del colector de admisión Motronic MP3.1989.- Control digital del motor con ordenador de 16 bit, Motronic M3.1991.- Gestión del motor mediante CAN (Controller Area Network), sistema de bus de alta velocidad para acoplar las diferentes centralitas.


EL MOTOR DIESELINTRODUCCION: El motor diesel recibe este nombre porque es el apellido de su inventor, el alemán Rudollf Diesel. Los motores diesel y los motores de explosión son motores térmicos de combustión interna. Al motor diesel también se le conoce con el nombre de motor de combustión.

Al motor de gasolina se le llama de explosión, como se ha visto anteriormente, debido a que, para su funcionamiento se utiliza la fuerza que produce la explosión de una mezcla aire-gasolina.

En el motor diesel, la fuerza para su funcionamiento la proporciona la expansión de los gases que se producen al quemar (combustión) una determinada cantidad de combustible en determinadas condiciones.

El combustible empleado es el gasóleo (gasoil).

Conocida la organización y constitución de un motor de explosión, se conoce la del motor de combustión; las diferencias existentes entre ambos están principalmente en los elementos necesarios para la preparación del combustible y en la forma de conseguir su inflamación (motor de explosión) o su quemado (motor de combustión).

En el motor de explosión era necesario la formación previa de una mezcla de gasolina pulverizada con aire, operación que se realiza en el carburador. En el de combustión el aire entra solo en el cilindro, inyectándose el gas-oil puro en el propio cilindro. No emplea carburador y se diferencia en la entrada al cilindro del combustible y del comburente, con respecto al de gasolina.

La inflamación de la mezcla en el motor de explosión se provoca con una chispa eléctrica que salta en el momento adecuado en la cámara de compresión, para lo que se necesita un sistema de encendido que la produzca y distribuya. En el de combustión, el gas-oil se quema a medida que penetra inyectado en la cámara de combustión, sin salto de chispa alguno.

El gas-oil en los motores de combustión ha de enviarse a la cámara de compresión dosificado en cuanto a cantidad, a una presión elevada y en un instante determinado.

COMBUSTIBLE: El combustible utilizado en los motores diesel, es un producto derivado del petróleo. Se obtiene en un proceso menos complicado que el utilizado en la obtención de la gasolina, mediante la destilación del petróleo bruto entre los 150º y los 300º. Este combustible es un aceite ligero y que se emplea en motores diesel que alcanzan unas 5000 r.p.m.

Otro aceite, el fuel-oil o aceite pesado, se emplea en motores diesel de grandes dimensiones que alcanzan unos 2000 r.p.m.

Las características que debe reunir el gasoil, entre otras, son las siguientes:o Buen poder auto lubricante sobre todo para el sistema de inyección. o Temperatura de inflamación baja, para facilitar el arranque del motor y

para que la combustión se realice en el menor tiempo posible.


o Bajo punto de congelación. o El contenido de azufre no superior a 1%. o Poder calorífico 10.000 kcal/Kg. o Muy volátil, para mezclarse fácilmente con el aire. o Viscosidad estable. o Contenido de aditivos que faciliten la combustión (5% Etilo). o Alto índice de cetano.

El índice de cetano o cetanaje, expresa la facilidad que tiene el gasoil para su autoencendido o inflamabilidad.

ORGANOS DEL MOTOR DIESSEL: Son similares, en cuanto a forma, a los del motor de gasolina, si bien las características de los materiales son distintas debido al gran esfuerzo a que se encuentran sometidos.

Bloque: Los cilindros forman un bloque de gran tamaño, de fundición o aleación ligera de aluminio. Los cilindros están formados, generalmente, por camisas húmedas.

Culata: Es el elemento más característico del motor de combustión en su diferencia con el de explosión, ya que la relación de compresión es muy alta en los motores diesel, a su vez deben tener un diseño que facilite la auto inflamación.

Al final de la compresión del aire, se encuentra a una presión próxima a los 40 kg/cm² y una temperatura de 500 a 600º C, donde al inyectarse el gasoil se quema instantáneamente. En los de explosión, al final de la compresión, rara vez la presión sobrepasa los 15 kg/cm² y la temperatura los 350º C. Todas estas características hacen que:

Las cámaras de combustión sean más pequeñas que en el caso del motor de explosión. Las cámaras tengan distintas formas para facilitar la auto inflamación. Los inyectores para la alimentación del combustible en los cilindros están situados en la

culata y en determinados puntos para una perfecta combustión.

Estas culatas suelen ser de aleación ligera, llevando los mismos elementos que las de los motores de explosión (refrigeración, engrase, distribución, etc.).

Las cámaras pueden ser fabricadas en la misma culata o bien adaptadas posteriormente. La unión entre la culata y el bloque de cilindros se realiza con un gran número de tornillos especiales (presiones internas muy elevadas) y su correspondiente junta.

Cigüeñal: Debido a los grandes esfuerzos que recibe, debe asegurarse su rigidez y resistencia. Para ello, se aumenta el número de apoyos, teniendo uno entre codo y codo, cinco para 4 cilindros, siete para 6 cilindros (en línea). Se emplea en su fabricación aceros especiales de gran tenacidad.

Pistones: Normalmente son de una aleación de aluminio muy resistente. Son más largos que los del motor de explosión y con mayor número de segmentos de compresión y


engrase para asegurar mejor el cierre pistón-cilindro. La cabeza del pistón tiene, a veces, forma especial para formar la cámara de combustión y crear torbellino que mejora la mezcla de aire-combustible, sobre todo llevan algunos unas ligeras hendiduras para que no se tropiecen con las válvulas cuando se encuentre en el P.M.S.

Bielas: Como las del motor de explosión, aunque más resistentes y taladradas de la cabeza al pie para engrasar el bulón.

FUNCIONAMIENTO: Ciclo teórico: El motor de combustión, al igual que el de explosión, puede ser de dos ó cuatro tiempos, y puede decirse que, este último es el más usado. En el de cuatro tiempos, igual que en el de explosión, cada tiempo es media vuelta del cigüeñal, constituyendo dos vueltas del cigüeñal el ciclo completo. Sólo el tercer tiempo es el que efectúa el trabajo.

Primer tiempo (A): Admisión de aire puro, sin mezcla y, en general, en gran cantidad. El pistón va del P.M.S. al P.M.I.; la válvula de admisión permanece abierta y la de escape cerrada. El cilindro se llena de aire.

Segundo tiempo (B): Compresión del aire, que se encuentra en el cilindro, quedando reducido al volumen de la cámara de compresión.Con una relación de compresión que oscila entre 18 y 24 a 1, supone al final de la compresión, una presión alrededor de 45 kg/cm² y una temperatura de 600º C. El pistón se ha desplazado del P.M.I. al P.M.S. y ambas válvulas permanecen cerradas.

Tercer tiempo (T): Combustión (autocombustión de gasoil). Teniendo el aire a una presión y temperatura adecuada, se introduce en la cámara de compresión un chorro de gasoil, a gran presión, que lo pulveriza y mezcla con la mayor parte posible del aire. Este aire calienta las finas gotas de gasoil, elevando su temperatura hasta que éste empieza a quemarse. Los gases se dilatan en la cámara de compresión, se produce un extraordinario aumento de presión. Esta presión, que sólo encuentra como punto móvil la cabeza del pistón, carga sobre él toda la fuerza, obligándole a descender bruscamente del P.M.S. al P.M.I. constituyendo el tiempo motor. El pistón ha ido del P.M.S. al P.M.I y ambas válvulas permanecen cerradas.


Cuarto tiempo (E): Escape. Es igual que en los motores de explosión. El pistón expulsa los gases quemados al exterior dejando el cilindro preparado para un próximo ciclo.El pistón se ha desplazado del P.M.I. al P.M.S. La válvula de admisión permanece cerrada y la de escape abierta. De esta forma termina el ciclo y el cigüeñal ha dado dos vueltas. Como resumen se pueden destacar los siguientes puntos comparativos entre el motor de explosión y el diesel o de combustión:

La relación de compresión está comprendida entre 18 a 1 y 24 a 1. (Mucho mayor que en un motor de explosión que llega hasta 10 a 1).

Durante la admisión, el motor aspira sólo el aire. El de explosión aspira mezcla aire-gasolina.

La inyección debe hacerse a muy alta presión. En el de explosión se inflama gracias a la chispa eléctrica.

El combustible se inflama por autoencendido y dura el tiempo que dura la inyección de combustible. En el de explosión la combustión es muy rápida.

En la compresión se alcanzan grandes presiones (hasta 45 Bares) y muy altas temperaturas (600º C).

La combustión se realiza a presión constante. En el motor de explosión se realiza a volumen constante.

Ciclo mixto: En la actualidad se utiliza el ciclo mixto, en la que la combustión tiene lugar primero a volumen constante y después a presión constante. Esto se consigue modificando el sistema de combustión en distintos diseños de las cámaras, que durante la compresión, crean turbulencia en el aire al ser comprimido que mantiene la temperatura uniforme en todos los puntos de la cámara. De esta forma, al inyectar el combustible, la mezcla


con el aire se produce con mayor rapidez y uniformidad, y en consecuencia, aumenta la velocidad de combustión de la misma.Al igual que en el motor de explosión, y debido a las mismas razones, en el motor diesel se producen unos reglajes en las cotas de distribución para conseguir un mayor rendimiento del ciclo (diagrama práctico). Estas cotas pueden ser mayores que en los motores de explosión, luego también lo será el cruce de válvulas, porque no importa que se escape algo de aire si con ellos se consigue un mejor barrido de los gases quemados.A continuación se representa el diagrama de distribución de motor (giros del cigüeñal) (fig. 2)

SISTEMAS QUE LO COMPLEMENTANSistema de lubricación o engrase: Los elementos que componen los sistemas de lubricación son los mismos que un motor de explosión, con la misma disposición de éstos y funcionamiento. El sistema más utilizado es el de presión total, que en la actualidad se aplica también en motores de explosión. Donde varía el motor diesel es en las condiciones de engrase que serán mucho más duras que en un motor de explosión debido a la compresión elevada, presiones alcanzadas y temperaturas de funcionamiento. Por otra parte, debido al rozamiento, el aceite está sometido a otros inconvenientes:

Al existir un número mayor de segmentos y mayor longitud de los pistones, son mayores las resistencias a deslizar.


El azufre que contiene el gasoil se endurece y dificulta tanto la acción de los segmentos

como el deslizamiento pistón-cilindro, afectándole a su elasticidad. Todos estos factores deben ser reducidos de la siguiente manera: Utilizando un aceite adecuado: de excelente calidad y homologado. Se emplean los aceites

detergentes "HD" recomendados por el fabricante. Sistema de filtrado adecuado y en buen estado y de las mejores calidades. Mantenimiento más frecuente: la capacidad del circuito de engrase en volumen es mucho

mayor que el de un motor de gasolina, pero los cambios de aceite y filtro son mucho más frecuentes que en un motor de explosión (hasta la mitad del tiempo). Se deben seguir las instrucciones del fabricante.

Dotando al circuito de un radiador de aceite para refrigerar el lubricante del circuito, sobre todo en motores que están sometido a grandes exigencias.

Sistema de refrigeración: A causa de las elevadas temperaturas, especialmente en la culata, la refrigeración de un

motor diesel ha de ser más precisa que en un motor de explosión. Aunque hay motores diesel refrigerados por aire, los más abundantes y más empleados son refrigerados por líquido.

El sistema utilizado es el de refrigeración líquida forzada por bomba, dotada de electro ventilador y circuito a presión hermético.

Las diferencias del sistema con el motor de explosión son: Mayor capacidad del circuito, ya que la refrigeración ha de ser más efectiva. Mayor tamaño de sus órganos: ventilador más grande, mayor tamaño del radiador, bomba

de más caudal y las cámaras de agua de mayores dimensiones. Mantenimiento más minuciosos y más frecuente, ya que el motor diesel es más sensible

que el motor de explosión; por tanto el sistema de refrigeración debe estar siempre en perfecto estado.

Sistema de distribución: Debido a que los motores diesel no alcanzan el mismo número de revoluciones que los motores de explosión, no es necesario un accionamiento directo de las válvulas mediante un árbol de levas en cabeza, que encarecería mucho la culata, aunque en la actualidad, sobre todo en motores de turismo, se está utilizando. .

En los motores diesel se recurre a una distribución con válvulas en cabeza, mandadas, generalmente, por balancines con el árbol de levas algo elevado en el bloque para que los empujadores no sean tan largos; el árbol de levas lleva varios apoyos y está movido bien por engranajes, correa dentada o cadena.

Las válvulas son similares a las de los motores de explosión, aunque requieren mayor refrigeración por lo que las de escape son huecas y se les rellenan con sodio (con gran coeficientes de transmisión del calor).


En algunos casos, las de admisión llevan un deflector (fig. 4) en la parte interna de la cabeza, con la misión de imprimir al aire de admisión un movimiento giratorio, que durante la compresión se convierte en torbellino sobre el que se pulverice y esparza mejor el gasoil.Dada la gran cilindrada de algunos motores diesel, a veces, se les dota de 2 válvulas de admisión y 2 de escape, ya que si no fuese así, las válvulas tendrían mucho tamaño y peso, con lo que su inercia sería muy grande (dificultad para abrirse y cerrarse).

Sistema de arranque en frío: El motor diesel no necesita sistema de encendido, ya que la inflamación de la mezcla no se produce por chispa, sino por autoencendido del combustible debido a la alta compresión del aire y a una posterior inyección de combustible. De lo que dispone el motor diesel es de un sistema de caldeo para que el aire aspirado tome una temperatura inicial que facilite el arranque del motor. Este apartado se explica con detenimiento en el tema siguiente. Aún así, podemos adelantar que, en un motor diesel no se utilizan los carburadores, sino la inyección del gasoil. La inyección similar a la de la gasolina, puede ser de dos tipos:

Mecánica, que es la mas utilizada sobre todo en camiones. Electrónica, menos utilizada por su precio. Se emplea en motores diesel de altas

prestaciones. El sistema de alimentación dispone de dos circuitos, como veremos en el siguiente tema:

Circuito de baja presión. Circuito de alta presión.

Diferencias en su fabricación Motor de explosión

o Construcción más simple. o Diseño de la cámara de combustible normal. o Fabricación más simple en formas y resistencias.

Motor de combustión o Construcción más pesada y compleja. o Diseño de la cámara o sistemas de combustión compleja. o Fabricación más compleja en cuanto a resistencia de materiales y diseños en: culata,

bloque, pistones, bielas, cigüeñal y segmentos. Ventajas e inconvenientes: En este apartado vamos a enumerar algunas de las ventajas y de los inconvenientes que presentan los motores diesel respecto a los motores de explosión.

Ventajas


o Mayor rendimiento térmico (más cantidad de calor transformado en trabajo, sobre el

35%). o Menos consumo de combustible (sobre el 25%). o Menor precio de combustible, en la actualidad. o Peligro de incendio difícil en caso de averías o accidentes. o Menor contaminación atmosférica, ya que no se produce monóxido de carbono (CO)

al inyectarse la cantidad de combustible exacta. o Par motor más regular en función del número de r.p.m. La curva casi plana. o Motor más duradero (menos revolucionado).

Inconvenientes o Peso más grande. Esto implica más rigidez del chasis y elementos de suspensión

más resistentes. o Mayor coste de adquisición (equipo de inyección caro y elementos reforzados y

sobredimensionados y de mejores calidades en los materiales empleados). o Menor potencia a igualdad de cilindrada. o Motor ruidoso, especialmente en frío.

o Reparaciones costosas, mejores calidades de sus componentes y mano de obra especializada.

o Arranque que requiere algún sistema de ayuda (calefacción del colector de admisión, resistencia o bujía de calentamiento en la cámara de combustión).

o Mantenimiento más frecuente, siempre atendiendo a las instrucciones del fabricante. o Vibraciones mayores que los motores de explosión (mayor esfuerzo). o Menor poder de aceleración. El diésel lento, su régimen es menor de 1500 r.p.m. y el

diesel rápido, su régimen es de 4000 r.p.m., como término medio.

LOS SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN EN LOS MOTORES DIESELIntroducción: En los motores diesel la alimentación se realiza introduciendo por separado, en el interior de los cilindros, el aire que en el tiempo de compresión alcanza los 600º C, y el combustible que se inyecta a alta presión, los cuales se mezclan en el interior de la cámara de combustión, donde se produce la combustión de esta mezcla.

Generalmente, en el colector de admisión, no hay válvula de mariposa que regule la cantidad de aire en la admisión.

Mediante el pedal del acelerador que activa la bomba de inyección se dosifica la cantidad de combustible que se inyecta en el tercer tiempo, momento en el cual se inflama la mezcla, produciéndose trabajo.

Los factores que influyen sobre la combustión son los siguientes: Un buen llenado de aire. Buena pulverización del combustible. Buen reparto del combustible en el aire.


Control de la presión. Duración de la combustión.

Sistemas de combustión: Las primeras gotas de gasoil que entran en la cámara de compresión donde ya se encuentra el aire comprimido y a elevada temperatura, tardan un tiempo en empezar a quemarse, tiempo necesario para adquirir su temperatura de combustión.

Este tiempo, llamado "retraso en la iniciación de la combustión", se ha intentado reducir al mínimo por distintos procedimientos. Por una parte, pulverizando lo más posible el gas-oil, para que las partículas tengan poco volumen en proporción a la superficie que presentan al aire para recibir el calor. Por otra parte, dotar al aire de un movimiento (turbulencia) para que atraviese el chorro de gasoil en la inyección y, por lo tanto, no sea el gasoil el que enfríe el aire que le rodea.

Estos procedimientos son los que han hecho aparecer los distintos sistemas de combustión en los motores diesel.

En el motor diesel la forma de las cámaras de combustión o la de la cabeza del pistón, son diseñadas para favorecer la combustión, mejorar así el rendimiento y la potencia. En efecto, existen dos tipos de sistemas de inyección:

Inyección directa. Inyección indirecta.

Inyección directaEl gas-oil se inyecta sobre la cabeza del pistón ( por ser la parte más caliente), a una presión de 150 a 300 atmósferas, para conseguir su pulverización. El aire al final de la compresión tiene una presión de unos 40 bares o kg/cm2.La turbulencia del aire se consigue por la forma de la cabeza del pistón, en la que lleva una concavidad toroidal (fig. 1), o esférica (fig. 2) que hace que la expansión sea regular, mejorando el rendimiento del motor y además hace que el combustible no se pueda diluir en el aceite de engrase ni provocar su escurrimiento en el cilindro.

La formación del torbellino de aire se facilita en ocasiones por un deflector que lleva en la válvula de admisión (fig. 3), que orienta el aire hacia los bordes de la concavidad existente en la cabeza del pistón.

Este sistema tiene dos ventajas principales: ser el más económico en consumo de combustible, y de fácil arranque, no necesitando bujía de calentamiento para calentar el aire generalmente. La pequeña superficie de la culata no permite que se irradie mucho calor, consiguiéndose un buen arranque. La relación de compresión es baja de 18 a 1. La cámara de combustión es sencilla.


Como inconveniente se puede citar el ser más ruidoso y requerir gran presión de inyección, lo que implica un buen sistema de inyección, y como utiliza un inyector con orificios (0,2 mm. de diámetro), éstos se obstruyen con relativa facilidad.

Inyección indirecta: En este tipo de motor la inyección no se realiza directamente en la cámara de combustión o en la cámara del pistón. Existen tres tipos de inyección indirecta, que reciben distintas denominaciones:

o Sistema de cámara de precombustión o antecámara o Sistema de cámara de turbulencia o cámara auxiliar o separada. o Sistema con cámara de reserva de aire o acumulador.

Sistema de precombustión o antecámara (fig. 4)


Este sistema lleva en la culata una antecámara (C) que se comunica con la de combustión (T) por unos orificios muy finos (pulverizador).

El inyector tiene un solo orificio y desemboca en la cámara de precombustión, que representa aproximadamente 1/3 del volumen de la cámara total. Debe utilizar dispositivo de arranque en frío, generalmente bujía de caldeo (B). El aire comprimido se aloja en la antecámara, donde se inyecta el gasoil a una presión de 80 a 120 atmósferas. Al contacto con el aire caliente y en movimiento, inicia su combustión; la expansión de los gases producidos expulsa el resto de combustible sin quemar, a través del pulverizador, a la cámara de combustión, donde termina de quemarse y finaliza la fase del ciclo. Este sistema es menos económico que el de inyección directa en consumo de gasoil. El arranque es más difícil, pues al existir más superficie, el aire comprimido pierde calor, necesitándose para facilitar el arranque el empleo de bujías de incandescencia (caldeo) y una relación de compresión medio-alta de 20 a 1.

Como ventajas presentan: menor ruido, menor presión de inyección, disponer de inyector de agujero único de difícil obstrucción y menor desgaste de los órganos mecánicos por tener menor presión en la cámara de combustión.

Sistema con cámara de turbulencia, combustión separada o de cámara auxiliar (fig. 5):


Este sistema evita parte de los inconvenientes de la inyección directa. La cámara de turbulencia (C) está alojada normalmente en la culata, aunque a veces lo está en el bloque del motor. Es una variante del sistema de precombustión.

En la cámara de turbulencia se aloja casi todo el aire acumulado en el cilindro durante la admisión. Esta cámara se comunica con el cilindro por un orificio amplio y de forma tal que imprime al aire, al entrar, un fuerte movimiento de torbellino, favorecido por la forma un poco cóncava de la cabeza del pistón.

La inyección se realiza en la cámara auxiliar o de turbulencia donde se quema en su totalidad. Los gases salen ardiendo, pasan violentamente al cilindro (cabeza del pistón). La fuerte detonación producida queda frenada en la cámara auxiliar y a lo largo del tubo de comunicación con el cilindro, llegando muy disminuido a la cabeza del pistón.

La cámara de turbulencia representa aproximadamente los 2/3 del volumen total (V) de la cámara y está situada en una parte no refrigerada (normalmente en la culata). El inyector que se utiliza es de aguja o tetón.

Las ventajas e inconvenientes de este sistema son similares al de precombustión. Las ventajas se deben a:

La pequeña presión de inyección (aproximadamente 100 bares). El menor consumo que en el sistema con cámara de precombustión. La marcha suave (poca tendencia al golpeo o traqueteo).

Los inconvenientes son: Un mayor consumo de combustible que en los sistemas de inyección directa. Necesitar un dispositivo de arranque en frío (generalmente bujías de precalentamiento). Necesitar una relación de compresión alta.

Sistema con cámara de reserva o acumulador de aire:


El aire es comprimido en un acumulador (A) que puede estar en la culata (fig. 6), o en la cabeza del pistón (P) (fig. 7). Tanto en un caso como en otro, se comunica por un conducto estrecho, venturi o difusor (V). El gasoil es inyectado en este estrechamiento, donde empiezasu combustión. El calor producido en él, dilata el aire del acumulador, aumenta su presión. Al mismo tiempo el pistón desciende y la presión disminuye en el cilindro simultáneamente, se produce en ella una fuerte turbulencia y por consiguiente, una combustión completa.

Ventajas: Menor presión de inyección que en

los casos anteriores. Baja presión en la cámara de

combustión. El consumo equiparable al sistema

de inyección directa.

Inconvenientes: Motor más ruidoso que los de

cámara de turbulencia. Dificultad en el arranque. Disponen

de bujía de precalentamiento. Relación de compresión media-alta

de 20 a 1.

Circuito de alimentación de aire: El aire de la atmósfera se introduce debidamente filtrado en el interior de los cilindros. La cantidad de aire admitida depende únicamente de la aspiración de los pistones.

La necesidad de filtrar el aire en estos motores es la misma que en los de explosión. El aire lleva siempre en suspensión polvo; si se introduce en los cilindros ese polvo actuará como esmeril sobre sus paredes, desgastándolos, dando lugar a un desajuste que llevaría consigo una pérdida de presión en la compresión y el paso del gasoil al aceite, diluyéndolo y perdiendo su viscosidad. Para


el filtrado, se coloca en la tubería de admisión un filtro. Los filtros empleados son idénticos a los del motor de explosión, que se estudiaron en el tema , empleándose tres tipos de elementos filtrantes: filtros secos, filtros de malla metálica y filtros en baño de aceite.

Los filtros de baño de aceite son utilizados en motores de gran cilindrada, aplicados a camiones y autobuses.

La diferencia con el motor de explosión reside en que el mantenimiento de éstos ha de ser más frecuente.

Circuito de alimentación del combustible: Este circuito tiene como misión hacer llegar al cilindro la cantidad de combustible necesario y en las condiciones de presión justas para su buena mezcla con el aire y posterior combustión.

En el motor diesel el combustible es llevado desde el depósito a las cámaras de combustión por dos circuitos distintos:

Circuito de baja presión. Circuito de alta presión.

Circuito de baja presión (fig.): Descripción y funcionamiento: Llamado igualmente circuito de alimentación; es el encargado de enviar el combustible desde el depósito al dispositivo creador de la alta presión (bomba inyectora), que es necesaria para realizar la introducción y la pulverización del combustible en el interior de la cámara de combustión.

La presión enviada desde la bomba de prealimentación a la bomba inyectora es de 1 a 4 bares.El circuito de baja presión está compuesto por los siguientes elementos:

A. Depósito de combustibleB. Filtro (colador)C. PrefiltroD. Bomba de prealimentaciónE. Filtro principalF. Válvula de descarga de

gasoilG. Tubería de bomba a filtroH. Tubería de filtro a bomba

de inyecciónI. Tubería sobrante de

inyectores.J. Tubo de retorno


Depósito de combustible (fig. 9) El depósito tiene las mismas características que los empleados en los motores de explosión y lleva incorporado:

El filtro colador (F). Una salida a la atmósfera por el tapón o

por otro sistema. Dos canalizaciones, una para aspiración

(A) y otra para retorno (R). Pozo de decantación (P). Tapón de llenado (T). o Elementos de control para nivel de

combustible (N).


Bomba de prealimentación: Es la encargada de aspirar el combustible del depósito y enviarlo, a través de varios filtros, a la bomba de inyección. Son bombas aspirantes-impelentes que, aspiran el gasoil del depósito a través del prefiltro y lo mandan a la bomba de inyección a través del filtro principal. La presión de alimentación debe estar comprendida entre 1 y 4 kg/cm². Son generalmente de accionamiento mecánico y vamos a ver los dos tipos más empleados:

Bomba de membrana: parecida a la bomba de gasolina. Bomba de pistón: bomba aspirante-impelente utilizada con algunas bombas de inyección en

línea.

Bomba de membrana: Son iguales a las empleadas en los motores de gasolina, explicadas en el ). Estas bombas son autorreguladoras; la auto-regulación se obtiene por equilibrio de la presión en la canalización de impulsión y la tensión del resorte de la membrana. Va situada sobre el motor y recibe el movimiento de una excéntrica del árbol de levas.

Bomba de pistón (fig. 10 y 11): Este tipo de bomba se utiliza en el caso de bomba de inyección lineal, y van colocadas en el cuerpo de la bomba de inyección, recibiendo el movimiento de una excéntrica del árbol de levas de la bomba inyectora.


Es una bomba de simple efecto, es auto-regulable. Funcionamiento: Cuando la excéntrica (E) desaparece, el pistón (P), se desplaza hacia abajo por la acción del resorte (R). La cámara (X) aumenta y hay aspiración en el depósito. En la cámara (Z) el gasoil es impulsado hacia la bomba de inyección. Cuando la excéntrica hace contacto (fig. 11), eleva el pistón por medio del vástago (V). La cámara (X) disminuye, la válvula de aspiración (A) se cierra, la válvula de impulsión (I) se abre, y el gas-oil es trasvasado a la cámara (Z) situada debajo del pistón.

Filtrado de carburante: El gasoil empleado debe encontrarse completamente limpio, libre de partículas de polvo u otras materias. La necesidad de ello lo impone el perfecto ajuste de la bomba de inyección e inyectores, en los que una partícula de polvo inferior a 3 milésimas de milímetro puede rayar algún elemento o dificultar su funcionamiento. Una pequeña raya supone una fuga capaz de permitir que se escape la pequeña cantidad que supone una inyección, dada la presión a la que se ha de introducir en la cámara de compresión.

Otra parte importante es eliminar cualquier resto de agua que pueda llevar el gasoil; de lo contrario su presencia oxidaría y crearía averías en la bomba.

El filtrado del gasoil se hace varias veces. En primer lugar se realiza a la entrada de la bomba de aspiración del combustible y en el interior del depósito (colador); posteriormente se le hace pasar por un prefiltro desde el que se envía al filtro principal y de éste a la bomba de inyección.

Filtro colador: Este filtro (F) colador (ver fig. 9), se coloca en el interior del depósito. Es una malla metálica y no permite que pasen las partículas gruesas.

Prefiltro:El prefiltro se coloca entre el depósito y la bomba de alimentación o bien en la misma bomba. Tiene por objeto almacenar las impurezas y el agua.

Estos prefiltros de gran capacidad de filtrado, están constituidos por cartuchos recambiables de tela metálica o nylon.

En la fig. 12 se puede apreciar su colocación dentro de la bomba de prealimentación.

El filtro (F) se monta sobre el cuerpo (C) que puede ser un vaso metálico o de cristal, quedando sujeto por el tornillo y tuerca (T).


Filtro principal: Los filtros, dependiendo de su colocación y de su montaje, van colocados entre la bomba de prealimentación y la bomba de inyección.

Tiene la misión de retener las partículas de agua emulsionadas en el gasoil, así como las impurezas más pequeñas.

Existen diferentes tipos con diferentes montajes (simple o doble).

Deben tener las siguientes características: Tener gran superficie de filtrado, ocupando un pequeño volumen. Ser de eficaz filtrado. Duraderos y de fácil mantenimiento. Ofrecer poca resistencia en el filtrado para que el flujo de combustible se mantenga

constante sobre la bomba de inyección. A continuación se estudiarán algunos de los filtros más empleados.

Filtro de combustible con placas de fieltro (fig. 13) Está formado por placas de fieltro a través de las cuales se obliga a pasar al combustible, depositando en ellas sus impurezas. Este filtro puede lavarse con gasolina, aunque no es conveniente hacerlo más de dos o tres veces.

Filtro de carburante Simms) : Está constituido por un papel de celulosa especial, en forma de acordeón, arrollado para darle mayor superficie de filtrado. Las partículas que lleva el gasoil quedan retenidas en el papel. No pueden lavarse siendo necesaria su sustitución en plazos que


dependen de la suciedad del gas-oil empleado y kilómetros recorridos. El cartucho es fácilmente recambiable.

Filtro sin cuerpo: En este filtro el mismo cartucho hace a su vez de recipiente. El cartucho filtrante está formado por una pila de lámina de papel o tejido filtrante, separadas por unas finas arandelas metálicas alternadas, que mantienen separadas las lámina. Todo esto forma un conjunto montado dentro de un cilindro metálico.

o Filtro con doble cartucho:


Este tipo de filtrado lo forman dos filtros normales montados uno a continuación del otro y que forman una sola unidad.

El montaje de los filtros puede ser: En paralelo En serie)

El montaje más frecuente de los dos filtros es en paralelo, compartiendo la misma tapa soporte. El funcionamiento es igual al caso anterior, al salir del primer filtro pasa al segundo si está en serie, y si está en paralelo, a la entrada se deriva el gasoil para cada uno de los filtros y a la salida se vuelven a encontrar para conectar con la tubería que va a la bomba de inyección. Se puede colocar separadamente dos filtros simples como el de la fig. 19.75. CARRETERA FEDERAL MEX-ACA Km 18.5 XOCHITEPEC MOR.

Circuito de alta presión (fig. 20): Descripción y funcionamiento

Llamado también circuito de inyección. Es el encargado de introducir, pulverizar y repartir en el interior de la cámara de combustión una carga precisa de combustible. El circuito de alta presión está compuesto por los siguientes elementos:B - Bomba de inyección.T - Tubo de inyección.I - Inyector.

El sistema de inyección tiene como misión introducir, al finalizar el tiempo de compresión, una pequeña cantidad de combustible en el seno del aire comprimido, tratando de que se mezcle con la mayor cantidad de aire posible y, por tanto, muy pulverizado. Esta cantidad, pequeña de por sí, ha de ser igual para todos los cilindros y, sin embargo, variable con arreglo a las exigencias de potencia

en cada momento; ha de ser inyectado en un breve espacio de tiempo, iniciándose así el principio de la combustión. Para conseguir esa atomización debe inyectarse esa pequeña cantidad a una gran presión.


La presión de inyección y las características de la pulverización están a cargo del inyector y su reglaje; la distribución en cantidad necesaria para garantizar el buen funcionamiento está asegurada por la bomba de inyección. Son, igualmente, los órganos complementarios de la bomba los responsables de cubrir las exigencias de las diferentes condiciones de utilización del motor; es decir, asegurar la parada, el ralentí, la sobrecarga en el arranque, etc. La fig. 21 muestra los distintos componentes del circuito de alta presión y los correspondientes al circuito de baja presión. Las canalizaciones deben tener la misma longitud para tener los mismos tiempos de inyección.


Bomba de inyección: La bomba de inyección es el conjunto encargado de suministrar el combustible en la cantidad precisa, en las condiciones necesarias y en el momento adecuado, según las exigencias que se requieran del motor en cada momento.

La bomba debe inyectar el gasoil a muy alta presión, pero en poca cantidad y muy bien dosificada, para quemar 1g. de gasoil son necesarios 32 g. de aire para una buena combustión. Un litro de gasoil necesita aproximadamente 13.000 litros de aire, (un 30% más que la gasolina). Así pues la bomba y sus elementos han de reunir una serie de condiciones:

Dosificación exacta de la cantidad de combustible a inyectar en función de la potencia del motor.

Distribución de caudales iguales para cada cilindro. Inyección en el momento adecuado (orden de inyección).

Las bombas de inyección pueden ser de dos tipos: en línea y rotativas. Aunque tienen la misma misión, su concepción es distinta.

Bombas lineales En la actualidad y en especial, se están empleando en los motores de grandes potencias, mientras que las bombas rotativas, se están utilizando en los vehículos ligeros debido a su menor peso, tamaño y menor complejidad mecánica. Vista la misión de la bomba de inyección, veamos su descripción y funcionamiento. La bomba en línea (fig 22) está constituida por tantos elementos de bomba como cilindros tiene el motor.


Cada elemento de bomba (fig. 23), está constituido fundamentalmente por: un cuerpo de bomba (G), y su émbolo (H) correspondiente; émbolo que tienen dos movimientos, uno lineal ascendente accionado por la leva (V) y otro descendente accionado por el muelle (M). Tiene otro movimiento de rotación mediante la cremallera (R). Tiene un árbol de levas propio, que recibe el movimiento del cigüeñal mediante los engranajes de la distribución y gira a la mitad de revoluciones que el motor.El principio de la inyección está basado en el desplazamiento del pistón provocado por la leva de mando (árbol de levas de la bomba de inyección), en el momento preciso. La misión esencial del pistón de la bomba, es elevar la presión del combustible de 4 bares hasta la presión de inyección dentro del cilindro principal.La cantidad de combustible enviado depende de lo girado que esté el émbolo, que se consigue por la acción combinada del pedal acelerador y del regulador de velocidad sobre la cremallera.


Variador centrífugo de avance a la inyección (fig): En un motor diesel la inyección del combustible empieza antes que el pistón haya alcanzado el punto muerto superior al final del tiempo de compresión.


En efecto, la inflamación del combustible no empieza hasta pasado un cierto tiempo, llamado "tiempo de encendido o de retraso a la iniciación de la combustión", que es el tiempo necesario para que el combustible pueda tomar del aire comprimido, la temperatura necesaria para la inflamación del combustible. Para que el motor diesel funcione racionalmente, el avance a la inyección debe variar en razón directa del régimen; es decir, de las r.p.m. La regulación se puede controlar, normalmente, actuando sobre el árbol de levas de la bomba mediante un sistema mecánico de acción automática. De esta forma se adelantan las levas un cierto ángulo con respecto al árbol motor, esto tendrá por efecto avanzar el movimiento ascendente de los pistones de los elementos de bombeo.


Este dispositivo va montado en el árbol de levas de la bomba de inyección, en la entrada del movimiento proveniente de los órganos de la distribución, al lado opuesto del regulador de velocidad. Regulador de velocidad del motor Las misiones de este regulador son:

Regular la velocidad de rotación al ralentí (velocidad mínima). Regular la velocidad de rotación máxima (velocidad máxima).

Pueden ser de dos tipos: Regulador centrífugo de velocidad. Regulador por depresión de velocidad.

Regulador centrífugo de velocidad: La fig representa la ubicación del regulador centrífugo (R), en la bomba lineal (B).

Su funcionamiento se basa en la acción de la fuerza centrífuga, que el movimiento del árbol de levas (de la bomba) produce en dos contrapesos (D) que lleva adosados. El movimiento de los contrapesos se transmite a la cremallera (N), aumentando o disminuyendo el caudal de inyección en función de las revoluciones del motor e independientemente de la posición del acelerador.


Regulador por depresión de velocidad (fig. 27) El anterior regulador se emplea en motores diesel grandes y medianos, en los motores diesel pequeños se emplea una bomba de inyección con un regulador por depresión. Contrariamente a lo habitual, se encuentra aquí una mariposa de aire mandada por el acelerador en la entrada de aire en el colector de admisión.El acelerador (A) manda indirectamente la cremallera por vía neumática a través de la mariposa, una mayor o menor apertura provoca el movimiento de la cremallera (sistema venturi de depresión) El régimen entre mínima y máxima velocidad se regula en la mariposa de entrada de aire por medio de unos topes (E) situados sobre el cuerpo del venturi. En la regulación por este sistema tiene gran influencia el estado del filtro de aire. Lleva una palanca para la parada del motor.

Bombas rotativas: Estas bombas son muy empleadas en los motores actuales para vehículos ligeros debido a su simplicidad, estanqueidad, tamaño y peso. Puede colocarse tanto vertical como horizontalmente, asegurándose su autolubricación con el mismo gasoil.

Una ligera sobrepresión existente en su interior no permite la penetración de aire, agua o polvo. Se emplea un único elemento de bombeo para empujar y distribuir el combustible debidamente dosificado a cada uno de los cilindros del motor. Llevan, como en el caso de las bombas lineales, un regulador de avance a la inyección automática y un regulador de velocidad, que puede ser centrífugo o hidráulico. Su movimiento lo recibe, como se explica en la bomba lineal, del árbol de levas del motor, o bien de un sistema de mando que gira, también, a la mitad de vueltas que el cigüeñal. Los elementos que componen la bomba rotativa independientemente del sistema de regulación empleado son (fig. 28):


Rotor de bombeo y distribuidor: pistones (P) y anillo de levas. Cabeza hidráulica. Bomba de transferencia. Regulador mecánico (caja del regulador y contrapeso) e hidráulico. Sistemas de avance automático. Válvula reguladora de presión. Válvula dosificadora.

Elemento de bombeo (fig. 29)


En el detalle (A) de la figura se muestra, de forma esquemática y simple las piezas principales del elemento de bombeo.Al girar el rotor (R) el combustible entra a presión moderada a través de un orificio (X) en la cabeza y de otro en el rotor (N), bajando por el conducto central hacia el espacio entre los émbolos, obligando a éstos a separarse. Esta es la embolada de admisión. Al continuar la rotación (detalle (B) de la figura), se cierra el orificio de entrada (N). Cuando el orificio radial de distribución (D) en el rotor coincide con un orificio de salida en el cabezal (S), las levas obligan a los émbolos a juntarse y el combustible es expulsado hacia uno de los inyectores. Esta es la embolada de inyección. Principio de distribución de combustible (fig. 30)

El funcionamiento del rotor de distribución queda demostrado en el detalle (A) de la figura. La vista superior muestra el rotor en la posición de admisión. El orificio de dosificación (X) coincide con uno de los orificios de entrada en el rotor (seis en este caso), mientras que el distribuidor (D) no coincide con ninguno de los orificios de descarga en el cabezal hidráulico (H).

A mayor rotación del rotor (R) las posiciones relativas cambian, hasta que se alcanza el punto de inyección. En este punto ninguno de los orificios de entrada coincide con el orificio dosificador. Ajuste del combustible máximo: La cantidad de combustible inyectada se controla por la válvula dosificadora (V) y por la carrera de bombeo efectiva de los pistones (P). El ajuste del combustible máximo queda limitado por el recorrido hacia afuera de los topes de los rodillos. Válvula reguladora de presión (fig. 31)


Esta válvula es del tipo de pistón, está alojada en la placa del extremo de la bomba de transferencia y lleva a cabo dos misiones.

Primero regula la presión de transferencia, manteniendo la deseada relación entre dicha presión de transferencia y la velocidad de rotación. En segundo lugar, proporciona un llenado de la bomba y la purga evitando entrada de aire en los conductos del cabezal.

Regulador de velocidad: Regulador de contrapeso (mecánico) (fig. 32) Las principales características de la unidad

de bombeo permanecen invariables, con la excepción de la válvula dosificadora (V). Ésta es del tipo giratorio en el regulador. La regulación se consigue mediante unos contrapesos (Q), que al irse separando, debido a la fuerza centrífuga, actúan sobre la válvula dosificadora. El movimiento lo recibe del eje de la bomba.

Regulación hidráulica (fig. 33) El circuito difiere del anterior únicamente en lo que se refiere al control de velocidad, que se efectúa aprovechando la variación de la presión de


transferencia en función de la velocidad del eje de la bomba. La válvula dosificadora es del tipo de pistón.

Avance automático: En algunos modelos va montado un mecanismo adicional de control de avance automático. Accionado por la presión porporcionada por la bomba de transferencia al combustible, adelanta el punto de inyección al aumentar la velocidad (r.p.m. del motor).

Válvula dosificadora: Es la accionada por el acelerador, regulando la cantidad de combustible a inyectar en los cilindros.

Inyector: Es el elemento a través del cual se introduce el combustible en la cámara de combustión. De él depende la presión, pulverización, reparto y penetración en la masa de aire gasoil. Son como tubos que van roscados en la culata al igual que las bujías en el motor de explosión. Tipos de inyectores: Todos tienen el mismo principio de funcionamiento, pero difieren por la forma de la extremidad de la aguja, de su asiento y por la forma del chorro.


Hay varios tipos de inyectores; los más utilizados son los de orificio y el de espiga o tetón. También hay otros que son especiales. Se diferencian unos de otros, por llevar uno o varios taladros de entrada de combustible al cilindro.

La fig. 35 representa la sección de un inyector de varios orificios en el que el combustible, procedente de la bomba, llega por la tubería (A) hasta la parte inferior (F) de la aguja (B). La presión del gas-oil levanta la aguja (B) y el vástago del inyector (D) comprimiendo el muelle (C), saliendo el combustible a presión; en cuanto cesa la presión procedente de la bomba, el muelle (C) lanza el vástago (D) y la aguja (B) contra el asiento (E), cerrando la salida.

La referencia (R) indica la tubería de retorno del combustible que pueda escapar (para su engrase) entre (B) y (D) con su cuerpo (P). Las figuras 36 y 37 muestran las formas de un inyector de tetón y otro de orificios, en el momento de la inyección.


Los inyectores de espiga o tetón tienen una aguja de asiento cónico, que llevan un tetón de diámetro menor que el orificio de salida, provocando la salida del carburante en forma de chorro inclinado.

Inyector con estrangulamiento (fig. 38). La inyección se realiza en dos fases, una primera pre-inyección que inicia la inflamación, y la posterior inyección del resto de combustible. Esto provoca que la combustión sea más suave y el funcionamiento más flexible del motor.

Inyectores especiales: Se utilizan en los grandes motores diesel y en disposiciones especiales de la cámara de combustión. Destacan:

Inyector de orificio piloto (fig. 39) Consta de un inyector de tetón con gran superficie de recubrimiento (A), en cuya tobera va situado un orificio auxiliar oblicuo (B) que desemboca debajo del asiento de la válvula (C). Es muy útil para un buen arranque y eficaz alimentación a bajo régimen de funcionamiento.


Inyector refrigerado por aceite (fig. 40) Lleva alrededor de la tobera una cámara de

refrigeración por la que circula gasoil procedente de la bomba de alimentación. Empleado en grandes motores que utilizan combustibles apropiados (aceites pesados, tales como fuel-oil).

Sobrealimentación: La cantidad de aire comburente disponible en cada ciclo determina la potencia posible de un motor diesel.

Si al motor le adaptamos un compresor, le permite aumentar la cantidad de aire comburente disponible y, por tanto, asegura el aumento de potencia hasta un 30%.

Para introducir el aire suplementario en los cilindros se emplean dos métodos: Compresor volumétrico. Turbocompresor.

• Por compresor volumétrico (fig. 41).


Este compresor volumétrico es, en realidad, un simple compresor de aire.

El compresor volumétrico está movido por el propio motor y comprime el aire, elevando la presión, por lo que en el momento de abrirse la válvula de admisión entrará en el cilindro aire altamente comprimido (1’5-2 atmósferas) y se admitirá mayor cantidad de aire en un mismo volumen (hasta un 50 por 100 más) de cilindrada.

Cabe hacer destacar que, a plena potencia del motor, estos compresores absorben una parte muy importante de la potencia del motor.


Compresor volumétrico Roots: Es comparable a una bomba de engranajes: dispone de dos elementos giratorios (A y B) con dos resaltes. Estos "lóbulos" accionados mediante engranajes no entran en contacto unos con otros y la holgura debe ser lo más reducida posible. Presentan la ventaja de que estos motores con compresor volumétrico son muy suaves y progresivos a la vez que potentes.

Por turbocompresor: Este conjunto es la solución idónea para los motores diesel al conseguir en éstos sus mayores prestaciones.

El nombre de turbocompresor, proviene de que este elemento es una turbina situada en el colector de escape, turbina que se encuentra unida por su eje a un compresor situado en el colector de admisión. De esta forma se aprovecha la energía de los gases de escape, sin tener que restar potencia, como en el caso del compresor volumétrico.Cuando el motor funciona, emite cierta cantidad de gases quemados que se encuentran a elevada temperatura y presión. Este flujo de gases de escape acciona la rueda de turbina (T).


El movimiento de la turbina es comunicado directamente a la rueda del compresor C mediante su eje de enlace (X).

El compresor alimenta de este modo al motor con aire a presión a través de la válvula de admisión (A). El intercambiador o intercooler (I) es un radiador refrigerado por aire exterior, o por agua de refrigeración del motor. Se coloca entre el compresor y el colector de admisión. El intercambiador de aire tiene la misión de reducir la temperatura de aire comprimido aproximadamente 50ºC ó 60ºC. De esta forma permite:

Mejorar un poco el llenado, al aumentar la densidad del aire. Mejorar el comportamiento mecánico del motor, al disminuir el riesgo de detonación. Aumentar la relación de compresión, que es favorable para la utilización a cargas

parciales.

El sistema también puede llevar una válvula de descarga para limitar la presión máxima proporcionada por el turbo. Va colocada a la salida del escape antes de la turbina y es accionada por la presión de los gases de admisión. Las ventajas de la sobrealimentación con turbo y con compresor son:

Mayor rendimiento y prestaciones. Menor consumo de combustible a igualdad de potencia. Posibilidad de reducir la relación de compresión y aumentar la vida del motor. Mayores prestaciones.

Actualmente existen los llamados "turbos de geometría variable", en los cuales se regula el paso de los gases de escape a la turbina. A bajas revoluciones del motor se aumenta el efecto de estos gases de escape sobre el turbo, activando su funcionamiento antes, y, evitando así el "retraso" o tiempo que tarda el turbo en entrar.


• Common rail o sistema de inyección de tubería común: Es un sistema de inyección diesel de última generación, en la cual, mediante una bomba mecánica se suministra a los inyectores el combustible a una presión de unos 1500 Kp/cm2 (atm), a través de una rampa de alimentación. El control de inyección se produce electrónicamente a través de una Unidad Electrónica de Control (UCE).


Los inyectores funcionan como electroválvulas. Son electrónicos, muy parecidos a los empleados en inyección de gasolina. La apertura se regula mediante un electroimán, que recibe corriente de la UCE. Se alimentan de una rampa (conducto o depósito) común, llamado "Common Rail", donde el gasoil está a una muy alta presión (1400-1500 atm).

La bomba de alta presión es mecánica, accionada por el motor, y se encarga de suministrar a la rampa el combustible a esa alta presión, mediante un regulador se mantiene en valores constantes.

Las funciones de distribución, cantidad a inyectar y orden de inyección, se controlan con una UCE: Varios sensores la informan en función de la carga del motor (posición del pedal de acelerador), revoluciones por minuto y cantidad de aire. Evalúa los datos recogidos y determina el impulso 96. CARRETERA FEDERAL MEX-ACA Km 18.5 XOCHITEPEC MOR.

eléctrico que manda la apertura del inyector correspondiente, en el cilindro adecuado (orden de inyección).

Se trata de una inyección directa, multipunto y discontinua. Todos los inyectores trabajan a la misma presión, independiente del número de r.p.m.

Principales ventajas: Aumento del rendimiento del motor. Reducción de ruidos y humos. Menor consumo de combustible.

Arranque del motor diésel: El arranque de los motores diesel es uno de los grandes inconvenientes de estos motores respecto a los de explosión. Debido a que la inflamación de la mezcla se produce por autoencendido mediante la elevación de temperatura y presión cuando se produce el arranque, especialmente en tiempo frío, el aire y las paredes del cilindro se encuentran a baja temperatura, por lo que la temperatura alcanzada al final de la compresión no es suficiente para inflamar el combustible.


Los procedimientos que se utilizan para conseguir ese precalentamiento del aire son: bujías de incandescencia, calefacción en el colector de admisión o introduciendo una pequeña cantidad de un líquido muy inflamable.

Bujía de incandescencia o calentamiento: Son resistencias eléctricas que calientan el aire de las cámaras para facilitar la inflamación del gasóleo al arrancar en frío.

Lleva una sistema electrónico que determina el tiempo necesario de precalentamiento según la temperatura del motor.

Las bujías se hallan situadas en el centro de las cámaras, más o menos, en el eje de los inyectores. Se pueden conectar en serie o en paralelo, aunque por razones de seguridad, están conectadas de dos en dos.

Se acciona mediante el interruptor de arranque y el tiempo que dura encendido el testigo del cuadro, recibiendo la tensión de la batería y cuando este se apaga es el momento de accionar el motor de arranque.Calefacción en la galería de admisión


La bujía de incandescencia tiene el inconveniente de estar sometida, constantemente, al calor, turbulencias y presiones de la combustión, por lo que su resistencia falla con cierta frecuencia. Para salvar este problema se recurre a calentar el aire antes de entrar en el cilindro. Para ello se utilizan unas resistencias eléctricas, instaladas en la galería de admisión, que se ponen incandescentes al hacer pasar por ellas una corriente eléctrica procedente de la batería.

Líquido inflamable: Generalmente se utiliza éter, y consiste en depositar una pequeña cantidad de este líquido en la entrada del colector de admisión. De esta forma el aire aspirado, se carga de vapores de dicho líquido, inflamándose con facilidad, aún con poco calor que se produce en las primera compresiones.


Afinacion de Motor

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