Bomba Rotativa

Dto de Automotores IPET N 49 Domingo F. Sarmiento Latino Raul Corrado

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Unidad n 4:

BOMBAS ROTATIVAS VE

AplicacionesEl campo de aplicacin y el diseo dela bomba viene determinados por eln de rpm, la potencia y el tipo deconstruccin del motor diesel. Lasbombas de inyeccin rotativas seutilizan principalmente enautomviles de turismo, camiones,tractores y motores estacionarios.

GeneralidadesA diferencia de la bomba deinyeccin en lnea, la rotativa del tipoVE no dispone ms que de un solocilindro y un solo mbolodistribuidor, aunque el motor sea de varios cilindros. La lumbrera de distribucinasegura el reparto, entre las diferentes salidas correspondientes al n de cilindros delmotor, del combustible alimentado por el mbolo de la bomba.

En el cuerpo cerrado de la bomba se encuentran reunidos los siguientescomponentes con sus respectivas funciones:1.- Bomba de alimentacinde aletas: aspira combustibledel deposito y lo introduce alinterior de la bomba deinyeccin.2.- Bomba de alta presincon distribuidor: genera lapresin de inyeccin,transporta y distribuye elcombustible.3.- Regulador mecnico develocidad: regula el rgimen,vara el caudal de inyeccinmediante el dispositivoregulador en el margen de regulacin.


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4.- Vlvula electromagntica de parada: corta la alimentacin de combustible y elmotor se para.5.-Variador de avance: corrige el comienzo de la inyeccin en funcin del rgimen(n de rpm motor).

nota: la bomba rotativa de inyeccin tambin puede estar equipada con diferentesdispositivos correctores, que permiten la adaptacin individual a las caractersticasespecificas del motor diesel (p. ejemplo para motores equipados con turbo se utilizaun tipo de bomba que tiene un dispositivo corrector de sobrealimentacin).

EstructuraEl eje de accionamiento de la bomba va alojado en el cuerpo de sta. Sobre el vadispuesta en primer lugar la bomba de alimentacin de aletas (tambin llamadabomba de transferencia). Detrs del eje se encuentra el anillo de rodillos, que no essolidario con el eje de accionamiento aunque se encuentra alojado, as mismo, en elcuerpo de la bomba. Por medio del disco de levas que se apoya sobre los rodillosdel anillo y es accionado por el eje, se consigue un movimiento simultneamenterotativo y longitudinal, que se transmite al mbolo distribuidor, el cual es guiadopor la cabeza hidrulica, solidaria del cuerpo de la bomba. En este van fijados eldispositivo elctrico de parada mediante corte de la alimentacin de combustible, eltapn roscado con tornillo de purga y las vlvulas de impulsin con loscorrespondientes racores.El grupo regulador es movido por el accionamiento correspondiente solidario deleje conductor, a travs de una rueda dentada. El grupo regulador va equipado conpesos centrfugos y el manguito regulador. El mecanismo regulador, compuesto porlas palancas de ajuste, de arranque y tensora, va alojado en el cuerpo y es giratorio.Sirve para modificar la posicin de la corredera de regulacin del mbolo debomba. En la parte superior del mecanismo regulador acta el resorte de regulacin,unido a la palanca de control a travs del eje de esta. El eje va alojado en la tapa delregulador, mediante lo cual y a travs de la palanca de control se acta sobre elfuncionamiento de la bomba. La tapa del regulador cierra por arriba la bomba deinyeccin. En el regulador van dispuestos, adems, el tornillo de ajuste del caudalde plena carga, el estrangulador de rebose y el tornillo de ajuste de rgimen.Componentes de una bomba VE:1.- Vlvula reguladora de presin en el interior de la bomba.2.- Grupo regulador del caudal de combustible a inyectar.3.- Estrangulador de rebose (retorno a deposito).4.- Cabezal hidrulico y bomba de alta presin.5.- Bomba de alimentacin de aletas.6.- Variador de avance a la inyeccin.7.- Disco de levas.8.- Vlvula electromagntica de parada.


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Montado en sentido transversal al eje de accionamiento de la bomba, en la parteinferior de la bomba va alojado el variador de avance hidrulico. Su funcionamientoes influido por la presin interna de la bomba de inyeccin. La presin depende deln de rpm. a la que gire la bomba de alimentacin de paletas y de la vlvulareguladora de presin.

Accionamiento de la bombaEn los motores de 4 tiempos, la velocidad de rotacin de la bomba es la mitad de ladel cigeal del motor diesel y la misma velocidad que la del rbol de levas. Elaccionamiento de las bombas es forzado y, adems se realiza, de forma que el ejeconductor de la bomba gira en perfecto sincronismo con el movimiento del pistndel motor. Este movimiento sincrnico se consigue mediante correa dentada, pinde acoplamiento, rueda dentada o cadena. Hay bombas rotativas de inyeccin paragiro a derechas o a izquierdas. El orden de inyeccin depende, por tanto, del sentidode rotacin, pero las salidas inyectan siempre el combustible segn el ordengeomtrico de disposicin. Para evitar confusiones con la designacin de loscilindros del motor, las salidas de la bomba se designan con A, B, C, etc.


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Seccin de baja presinLos elementos que forman la parte de baja presin en las bombas rotativas son:- bomba de alimentacin de paletas.

- Vlvula reguladora de presin.- Estrangulador de rebose.

En el circuito de alimentacin de los motores diesel, el combustible es aspirado deldepsito mediante la bomba de alimentacin de aletas y transportado al interior dela bomba de inyeccin. Para obtener en el interior de la bomba una presindeterminada en funcin del rgimen (n de rpm), se necesita una vlvula reguladorade presin que permita ajustar una presin definida a un determinado rgimen. Lapresin aumenta proporcionalmente al aumentar el n de rpm, es decir, cuanto

Elementos que forman la parte de baja presin de una bomba de inyeccin: 1.- Eje deaccionamiento; 2.- Vlvula reguladora de presin; 3.- Anillo de apoyo;

4.- Rueda dentada de accionamiento del regulador de caudal de combustible; 5.- Garra del eje; 6.-Anillo excntrico; 7.- Estrangulador de rebose


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mayor sea el rgimen, mayor ser la presin en el interior de la bomba.Una parte del caudal de combustible transportado retorna, a travs de la vlvulareguladora de presin a la entrada de la bomba de aletas. Adems, para larefrigeracin y auto purga de aire de la bomba de inyeccin, el combustible retornaal depsito de combustible a travs del estrangulador de rebose dispuesto en la partesuperior de la bomba.

Bomba de alimentacin de aletas:

Esta montada entorno al eje de accionamiento de la bomba de inyeccin. El rotor(2) de aletas (1) esta centrado sobre el eje y es accionado por una chaveta del disco.El rotor de aletas esta rodeado por un anillo excntrico (3) alojado en el cuerpo.Las cuatro aletas (1) del rotor (2) sonpresionadas hacia el exterior, contra elanillo excntrico (3), por efecto delmovimiento de rotacin y de la fuerzacentrifuga resultante. El combustiblellega al cuerpo de la bomba deinyeccin a travs del canal dealimentacin y pasa, por una aberturaen forma de rin. Por efecto de larotacin, el combustible que seencuentra entre las aletas, estransportado hacia el recinto superior y penetra en el interior de la bomba deinyeccin a travs de un taladro. Al mismo tiempo, a travs de un segundo taladro,una parte del combustible llega a la vlvula reguladora de presin.

Vlvula reguladora depresin: situada cerca de labomba de alimentacin dealetas. Esta vlvula es decorredera, tarada por muelle,con lo que se puede variar lapresin en el interior de labomba de inyeccin segn elcaudal de combustible que sealimente. Si la presin decombustible excede undeterminado valor, el embolo dela vlvula abre el taladro deretorno, de forma que elcombustible pueda retornar a la


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Elementos de la bomba encargados de generar y distribuir el combustible a alta presin: 1.- Eje deaccionamiento; 2.- Disco cruceta; 3.- Anillo de rodillos;

4.- Rodillo; 5.- Disco de levas; 6.- Arandelas de ajuste; 7.- Embolo distribuidor; 8.- Puente elstico; 9.-Corredera de regulacin; 10.- Cabeza distribuidora;

11.- Muelle; 12.- Racor de impulsin (vlvula de reaspiracin).

entrada de la bomba de alimentacin de aletas. La presin de apertura de la vlvulala determina la tensin previa del muelle de compresin.

Estrangulador de rebose:

Va roscado en la parte superior de labomba de inyeccin. Permite elretorno de un caudal variable decombustible al deposito, a travs de unpequeo orificio (dimetro 0.6 mm.).El taladro ofrece una resistencia a lasalida de combustible, por lo que semantiene la presin en el interior de labomba. Como en el recinto interior dela bomba se necesita una presin decombustible exactamente definida deacuerdo con el rgimen, elestrangulador de rebose y la vlvulareguladora de presin estn coordinados entre si en lo que al funcionamiento serefiere.

Seccin de alta presin:

Funcionamiento de la seccin de alta presin de la bomba:


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El movimiento rotativo del eje de accionamiento (1) se transmite al mbolodistribuidor (7) por medio de un acoplamiento. Las garras del eje de accionamientoy del disco de levas (5) engranan en el disco cruceta (2) dispuesto entre ellas. Pormedio del disco de levas, el movimiento giratorio del eje de accionamiento seconvierte en un movimiento de elevacin y giro. Esto se debe a que la trayectoria delas levas del disco discurre sobre los rodillos del anillo. El mbolo distribuidor essolidario del disco de levas por medio de una pieza de ajuste, y esta coordinado porun arrastrador. El desplazamiento del mbolo distribuidor hacia el punto muertosuperior (PMI) esta asegurado por el perfil del disco de levas. Los dos muellesantagonistas del mbolo, dispuestos simtricamente, que reposan sobre la cabezadistribuidora (10) y actan sobre el mbolo distribuidor a travs de un puenteelstico (8), que provocan el desplazamiento del mbolo al punto muerto inferior(PMI). Adems, dichos muelles impiden que el disco de levas pueda saltar, a causade la elevada aceleracin, de los rodillos del anillo. Para que el mbolo distribuidorno pueda salirse de su posicin central a causa de la presin centrifuga, se hadeterminado con precisin la altura de los muelles antagonistas del mbolo queestn perfectamente coordinados.

Discos de levas y formas de levaAdems de la funcin motriz del eje de accionamiento, el disco de levas influyesobre la presin de inyeccin y sobre la duracin de esta. Los criteriosdeterminantes a este respecto son la carrera y la velocidad de elevacin de la leva.Segn la forma de la cmara de combustin y el mtodo de combustin de losdistintos tipos de motor, las condiciones de inyeccin debern producirse de formaindividualmente coordinada. Por esta razn, para cada tipo de motor se calcula unapista especial de levas que luego se coloca sobre la cara frontal del disco de levas.El disco as configurado se monta acto seguido en la correspondiente bomba deinyeccin.

Por esta razn, los discos de levas de las distintas bombas de inyeccin no sonintercambiables entre si.

Conjunto de la bomba:La cabeza y el mbolo distribuidores, as como la corredera de regulacin estn tanexactamente ajustados entre s (por rodaje) que su estanqueidad es total incluso a laspresiones mas elevadas.Las perdidas por fugas son nfimas pero tan inevitables como necesarias para lalubricacin del mbolo distribuidor.

Por esta razn, en caso de sustitucin deber cambiarse el conjunto de bombacompleta; en ningn caso el mbolo distribuidor, la cabeza distribuidora o lacorredera de regulacin, por separado.


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Fases de la generacin y distribucin del combustible a alta presin.

Entrada de combustible:Con el mbolo (1) en posicin PMI (Punto Muerto Inferior), el combustible entra alrecinto dealta presin(5), a travsdel canal deentrada (3)y la ranurade control(4).

Conjunto de cabeza y mbolo distribuidores: 1.-Cabeza distribuidora; 2.- Embolo distribuidor; 3.-Racor de impulsin;

4.- Vlvula de reaspiracin (tambin llamada de impulsin); 5.- Corredera de regulacin


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Alimentacin de combustible.Durante la carrera de PMI hacia PMS (Punto Muerto Superior), el mbolo cierra elcanal de entrada (3),sometiendo a presin alcombustible que seencuentra en el recintode alta presin (5).Durante el movimientogiratorio del embolo (1)la ranura de distribucin(8) coincide con uno delos orificios que tiene lacabeza distribuidora (7)y que alimenta a uno delos inyectores.

Fin de alimentacin.La alimentacin de combustible concluye en cuanto la corredera de regulacin (2)abre los orificios de descarga (9).Entrada decombustible.Cuando el mboloretorna de PMShacia PMI en sumovimientoalternativo ysumando a este elmovimiento rotativose cierra la ranurade distribucin (8) yse abre el canal deentrada (3) para volversea llenar de combustibleel recinto de alta presin(5).

Las fases que sirvenpara generar y distribuirel combustible a altapresin que se ven en elcuadro superior


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corresponde a la alimentacin de uno de los cilindros del motor. En el caso de unmotor de 4 cilindros el mbolo (1) describe un cuarto de vuelta entre las posicionesPMI y PMS y un sexto de vuelta si se trata de un motor de 6 cilindros.

Vlvula de reaspiracin (tambin llamada de impulsin)Esta vlvula asla la tubera que conecta la bomba con el inyector de la propiabomba de inyeccin. La misin de esta vlvula es descargar la tubera de inyeccintras concluir la fase de alimentacin de la bomba, extrayendo un volumenexactamente definido de la tubera para por una parte mantener la presin en latubera (as la prxima inyeccin se realice sin retardo alguno), y por otra parte debeasegurar, igualmente, la cada brusca de la presin del combustible en los conductospara obtener el cierre inmediato del inyector, evitando as cualquier minina salidade combustible, unida al rebote de la aguja sobre su asiento.

Funcionamiento:Al final de la inyeccin, la vlvula desciende bajo la accin del muelle (4). El pistnde expansin (2) se introduce en el porta-vlvula (5), antes de que el cono devlvula (3) descienda sobre su asiento, aislando el tubo de alimentacin de inyector(1).El descenso de la vlvula (3) realiza una reaspiracin de un determinado volumendentro de la canalizacin, lo que da lugar a una expansin rpida del combustibleprovocando, en consecuencia, el cierre brusco del inyector.

Esquema de una vlvula de reaspiracin: 1.- Salida de combustible hacia inyector a travs del tubo;2.- Pistn de expansin; 3.- Cono de vlvula; 4.- Muelle; 5.- Porta-vlvula unido a la bomba.


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Regulacin mecnica de la dosificacin de combustible.

El comportamiento de los vehculos diesel es satisfactorio cuando el motorresponde a cualquier movimiento del acelerador. Al ponerlo en marcha, no debetender a pararse de nuevo. Cuando se vara la posicin del pedal del acelerador, elvehculo debe acelerar o retener sin tirones. A idntica posicin del acelerador y conpendiente constante de la calzada, la velocidad de marcha debe mantenerseasimismo constante. Al dejar de pisar el acelerador, el motor debe retener elvehculo. En el motor diesel, estas funciones estn encomendadas al regulador dergimen o tambin llamado regulador de la dosificacin de combustible.


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Funciones del regulador:- Regulador del ralentEl motor diesel no funciona con un rgimen de ralent inferior al prefijado, si dichorgimen ha sido regulado.

- Regulacin del rgimen mximoEn caso de bajada de rgimen mximo de plena carga esta limitado al de ralentsuperior. El regulador considera esta situacin y retrae la corredera de regulacinhacia la direccin de parada. El motor recibe menos combustible.

- Regulacin de regmenes intermediosEsta funcin corre a cargo del regulador de todo rgimen. Con este tipo deregulador tambin se pueden mantener constantes, dentro de determinados limites,los regmenes comprendidos entre el de ralent y el mximo.

Adems de sus funciones propias, al regulador se le exigen funciones de control:- Liberacin o bloqueo de un caudal mayor de combustible necesario para elarranque.- Variacin del caudal de plena carga en funcin del rgimen (correccin).Para estas funciones adicionales, se precisan, en parte, dispositivos adaptadores.

Regulador de todo rgimen:El regulador de todo rgimen ajusta este entre el de arranque y el mximo.Con este regulador se pueden regular, adems de los regmenes de ralent y elnominal, cualquier otro rgimen que se encuentre comprendido entre estos.

Esquema de regulador de todo rgimen: 1,2.- Pesos centrfugos; 3.- Manguito regulador; 4.-Palanca tensora; 5.- Palanca de arranque;

6.- Muelle de arranque; 7.- Corredera de regulacin; 8.- Taladro de mando del mbolo distribuidor; 9.-Embolo distribuidor; 10.- Tornillo de ajuste,

rgimen del ralent; 11.- Palanca de control de todo rgimen; 12.- Muelle de regulacin; 13.- Perno defijacin; 14.- Muelle de ralent;

a.- Carrera del muelle de arranque; c.- Carrera del muelle de ralent; d1 Carrera til mxima, arranque;d2.- Carrera til mnima, ralent; 0.- Punto de giro para 4 y 5.


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Construccin:El bloque regulador que comprende los pesos centrfugos y su carcasa, as como elmuelle de regulacin y el grupo de palancas, es movido por el eje de arrastre de labomba. El bloque regulador gira sobre el eje de regulacin solidario del cuerpo dela bomba. El movimiento radial de los pesos centrfugos se transforma endesplazamiento axial del manguito regulador. La fuerza del manguito regulador y surecorrido influyen en la posicin del mecanismo regulador, compuesto por trespalancas: la de ajuste, la tensora y la de arranque. La palanca de ajuste gira sobre unpivote alojado en el cuerpo de la bomba y se puede graduar mediante el tornillo deajuste de caudal de alimentacin. Las palancas de sujecin y de arranque pivotantambin sobre la de ajuste. La palanca de arranque dispone en su parte inferior deuna rotula que acta sobre la corredera de regulacin, en oposicin a la cual, en suparte superior, va fijado el muelle de arranque. En la parte superior de la palancatensora va fijado el muelle de ralent por medio de un perno de retencin, al quetambin va enganchado el muelle de regulacin. La palanca de control y el eje deest forman la unin con la que regula el rgimen. La posicin del mecanismo deregulacin queda definida por la interaccin de las fuerzas del muelle y el manguito.El movimiento de control se transmite a la corredera de regulacin y de esta formase determina el caudal de alimentacin del mbolo distribuidor.

Comportamiento en el arranque:Cuando la bomba rotativa de inyeccin esta parada, los pesos centrfugos seencuentran en reposo, y el manguito regulador en su posicin inicial. La palanca dearranque se desplaza a la posicin de arranque mediante el muelle de arranque, quela hace girar alrededor de su punto de rotacin "0". Simultneamente, la rotula de lapalanca de arranque hace que la corredera de regulacin se desplace sobre elmbolo distribuidor en la direccin del caudal de arranque, con el resultado de queel mbolo distribuidor debe recorrer una carrera til considerable (volumen dealimentacin mximo = caudal de arranque) hasta que se produce la limitacindeterminada por el mando. De este modo, al arrancar se produce el caudal necesariopara la puesta en marcha. El rgimen mas bajo (rgimen de arranque) es suficientepara desplazar el manguito regulador, en oposicin al dbil muelle de arranque, unadistancia igual a a. La palanca de arranque vuelve a girar entonces alrededor delpunto "0", y el caudal de arranque se reduce automticamente al necesario para elralent.

Regulacin de ralent:Una vez arrancado el motor diesel, al soltar el acelerador, la palanca de control dergimen pasa a la posicin de ralent, quedando apoyada entonces sobre su tope deltornillo de ajuste de ste. El rgimen de ralent ha sido elegido de modo que, enausencia de carga, el motor contine funcionando de forma segura y sin el riesgo deque se pare.La regulacin la asegura el muelle de ralent dispuesto sobre el perno de sujecin.


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Regulador de todo rgimen: 1.- Pesos centrfugos; 2.- Palanca de control de rgimen; 3.- Tornillo deajuste del rgimen de ralent; 4.- Muelle de regulacin; 5.- Muelle de ralent; 6.- Palanca de arranque;

7.- Palanca tensora; 8.- Tope de la palanca tensora; 9.- Muelle de arranque; 10.- Corredera deregulacin; 11.- Tornillo de ajuste plena carga; 12.- Manguito regulador; 13.- Taladro de control del

mbolo distribuidor; 14.- Embolo distribuidor; 0.- eje de giro de 6 y 7; d1.- Carrera til de media carga;d2.- Carrera til de plena carga.

Este mediante el equilibrio en contra de la oposicin creada por los pesoscentrfugos. Mediante este equilibrio de fuerzas se determina la posicin de lacorredera de regulacin respecto del orificio de descarga del mbolo distribuidor y,por lo tanto, se fija la carrera til. Cuando los regmenes superan el margen deralent, finaliza el recorrido "c" del muelle y se vence la resistencia opuesta por elmuelle.

Funcionamiento en carga:En servicio la palanca de control de rgimen pivota y adopta una posicin definidapor el rgimen o la velocidad de desplazamiento deseada del vehculo. Estaposicin la determina el conductor mediante la correspondiente posicin delacelerador. La accin de los muelles de arranque y de ralent queda anulada pararegmenes superiores al margen de ralent. Aquellos no influyen sobre la regulacin.El muelle de regulacin interviene solo en el siguiente caso.

Ejemplo: El conductor acciona el acelerador y pone la palanca de mando de


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rgimen en una posicin determinada que debe corresponder a la velocidad deseada(superior). Esta correccin somete al muelle de regulacin a una tensin de un valordeterminado. El efecto de la fuerza del muelle de regulacin es por tanto superior alde la fuerza centrifuga. Las palancas de arranque y de sujecin siguen elmovimiento del muelle, es decir, pivotan alrededor del eje "0" y transmiten elmovimiento a la corredera, desplazndola en el sentido de caudal mximo. Esteaumento del caudal de alimentacin determina una subida del rgimen, accin queobliga a los pesos centrfugos a desplazarse hacia al exterior y empujar el manguitoregulador en oposicin a la fuerza del muelle actuante. Sin embargo la corredera deregulacin permanece en "mximo" hasta que el par se equilibra. Si el rgimenmotor sigue aumentando, los pesos centrfugos se desplazan mas hacia afuera,predominando entonces el efecto de la fuerza del manguito de regulacin. Porconsiguiente, las palancas de arranque y de sujecin pivotan alrededor de su ejecomn"0" y desplazan la corredera de regulacin en el sentido de "parada", con loque el orificio de descarga queda libre antes. El caudal de alimentacin puedereducirse hasta "caudal nulo", lo que garantiza la limitacin de rgimen.Si la carga (ejemplo: en una pendiente) es tan pronunciada que la corredera deregulacin se encuentra en la posicin de plena carga, pero el rgimen disminuye apesar de ello, los pesos centrfugos se desplazan mas hacia el interior y en funcinde este rgimen. Pero como la corredera de regulacin ya se encuentra en laposicin de plena carga, no es posible aumentar ms el caudal de combustible. Elmotor esta sobrecargado y, en este caso, el conductor debe reducir a una marchainferior, o bien modificar el rgimen.

Marcha con freno motor:Al bajar una pendiente (marcha con freno motor) ocurre lo contrario. El impulso yla aceleracin del motor los produce el vehculo. Debido a esto, los pesoscentrfugos se desplazan hacia afuera y el manguito regulador presiona contra laspalancas de arranque y de sujecin. Ambas cambian de posicin y desplazan lacorredera de regulacin en la direccin de menos caudal hasta que se ajusta uncaudal de alimentacin inferior, correspondiente al nuevo estado de carga, que en elcaso extremo es nulo. En caso de descarga completa del motor se alcanza elrgimen superior de ralent. El comportamiento del regulador de "todo rgimen" yadescrito es siempre aplicable a todas las posiciones de la palanca de control dergimen si, por algn motivo, la carga o el rgimen varan de forma tanconsiderable que la corredera de regulacin apoya en sus posiciones finales de"plena carga" o "parada".


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Regulador mini-taxi:

Este regulador determina nicamente los regmenes de ralent y mximo. El margenintermedio se controla directamente mediante el acelerador.

Construccin:El bloque regulador, que comprende los pesos centrfugos y el conjunto depalancas, es similar al regulador de todo rgimen. El regulador mini-taxi sedistingue por el mulle de regulacin y su montaje. Se trata de un muelle decompresin alojado en un elemento gua. La unin entre la palanca de sujecin y elmuelle de regulacin esta encomendada al perno de tope.

Regulador mini-taxi: 1.- Pesos centrfugos; 2.- Palanca de control de rgimen; 3.- Tornillo de ajustede ralent; 4.- Muelle de regulacin; 5.- Muelle intermedio; 6.- Perno de fijacin; 7.- Muelle de ralent;8.- Palanca de control; 9.- Palanca de sujecin.; 10.- Tope de la palanca de sujecin.; 11.- Muelle de

arranque; 12.- Corredera de regulacin; 13.- Tornillo de ajuste de plena carga; 14.- Manguitoregulador; 15.- Taladro de control del mbolo distribuidor; a.- Carrera de los muelles de arranque y deralent; b.- Carrera del muelle intermedio; d1.- Carrera til mnima de ralent; d2.- Carrera til de plena

carga; 0.- eje de rotacin de 8 y 9.


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Comportamiento en el arranqueEl manguito regulador se encuentra en la posicin de salida, ya que los pesoscentrfugos estn en reposo. Por ello, el muelle de arranque esta en condiciones depresionar la palanca de arranque contra el manguito regulador. La corredera deregulacin del mbolo distribuidor se encuentra en la posicin "caudal de arranque".

Regulacin de ralentDespus de arrancar el motor y soltar el acelerador, la palanca de control delrgimen pasa a la posicin de ralent por efecto del muelle antagonista. Al aumentarel rgimen aumenta tambin la fuerza centrifuga de los pesos que, por su ala internapresionan al manguito regulador contra la palanca de arranque. La regulacin seefecta por medio del muelle de ralent solidario de la palanca de sujecin. Lacorredera de regulacin se desplaza en el sentido correspondiente a "reduccin decaudal de alimentacin" por efecto del movimiento giratorio de la palanca dearranque. La posicin de la corredera de regulacin la determina, por tanto, lainteraccin entre la fuerza centrifuga y la del muelle.

Funcionamiento en cargaSi el conductor acciona el pedal del acelerador, la palanca de mando de rgimenadopta un ngulo de inclinacin determinado. El margen de actuacin de losmuelles de arranque y de ralent queda anulado y entra en accin el muelleintermedio. El muelle intermedio del regulador mini-taxi permite obtener unmargen de ralent ms amplio y una transicin ms "suave" al margen no regulado.Si la palanca de control de rgimen se sigue desplazando en direccin de plenacarga, el desplazamiento del muelle intermedio prosigue hasta que el collarn delperno apoya en la palanca tensora. El margen de actuacin del muelle intermedioqueda anulado y acta, por tanto, el margen sin regulacin, determinado por latensin previa del muelle de regulacin. Para este margen de rgimen, el muellepuede considerarse rgido. La variacin de la posicin de la palanca de control dergimen (o del pedal del acelerador) es transmitida ahora a la corredera deregulacin por medio del mecanismo regulador. As, mediante el pedal delacelerador, se determina directamente el caudal de alimentacin. Si el conductordesea aumentar la velocidad o ha de subir una pendiente, debe dar "mas gas"; si, porel contrario, se exige menor potencia de motor, deber "quitar gas". Si el motorqueda ahora sin carga, con la posicin de la palanca de control de rgimen sinmodificar, a caudal constante se produce una elevacin del rgimen. La fuerzacentrifuga aumenta, y obliga a los pesos a desplazar el manguito regulador contralas palancas de arranque y de sujecin. Solo despus de que ha sido vencida latensin previa del muelle de regulacin por efecto de la fuerza del manguito, tienelugar de forma eficiente la regulacin limitadora final al margen de rgimennominal. En ausencia total de carga, el motor alcanza el rgimen mximo de ralenty esta, por tanto, protegido contra sobrerevoluciones.


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Los vehculos de turismo suelen ir equipados con una combinacin de reguladores"todo rgimen" y "mini-taxi".

Variacin del avance a la inyeccin:

Este dispositivo de la bomba rotativa de inyeccin permite adelantar el comienzo dela alimentacin en relacin con la posicin del cigeal del motor y de acuerdo conel rgimen, para compensar los retardos de inyeccin e inflamacin.

Funcin:Durante la fase de alimentacin de la bomba de inyeccin, la apertura del inyectorse produce mediante una onda de presin que se propaga a la velocidad del sonidopor la tubera de inyeccin. El tiempo invertido en ello es independiente delrgimen, sin embargo, el ngulo descrito por el cigeal entre el comienzo de laalimentacin y de la inyeccin aumenta con el rgimen. Esto obliga, por tanto, aintroducir una correccin adelantando el comienzo de la alimentacin. El tiempo dela propagacin de la onda de presin la determinan las dimensiones de la tubera deinyeccin y la velocidad del sonido que es de aprox. 1500 m/seg. en el gasoleo. Eltiempo necesario para ello se denomina retardo de inyeccin y el comienzo de lainyeccin esta, por consiguiente, retrasado con respecto al comienzo dealimentacin. Debido a este fenmeno, a regmenes altos el inyector abre, entrminos referidos a la posicin del pistn, mas tarde que a regmenes bajos.Despus de la inyeccin, el gasoleo necesita cierto tiempo para pasar al estadogaseoso y formar con el aire la mezcla inflamable.Este tiempo de preparacin de la mezcla es independiente del rgimen motor. Elintervalo necesario para ello entre el comienzo de la inyeccin y de la combustinse denomina, en los motores diesel, retraso de inflamacin que depende del "ndicede cetano", la relacin de compresin, la temperatura del aire y la pulverizacin delcombustible. Por lo general, la duracin del retraso de inflamacin es del orden de 1milisegundo. Siendo el comienzo de la inyeccin constante y el rgimen del motorascendente, el ngulo del cigeal entre el comienzo de la inyeccin y el de lacombustin, va aumentando hasta que esta ltima no puede comenzar en elmomento adecuado, en trminos relativos a la posicin del pistn del motor. Comola combustin favorable y la ptima potencia de un motor diesel solo se consiguencon una posicin determinada del cigeal o del pistn, a medida que aumenta elrgimen debe de adelantarse el comienzo de alimentacin de la bomba de inyeccinpara compensar el desplazamiento temporal condicionado por el retraso de lainyeccin e inflamacin. Para ello se utiliza el variador de avance en funcin delrgimen.

Construccin:El variador de avance por control hidrulico va montado en la parte inferior delcuerpo de la bomba rotativa de inyeccin, perpendicular a su eje longitudinal. Elmbolo del variador de avance es guiado por el cuerpo de la bomba, que va cerrado


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por tapas a ambos lados. En el embolo hay un orificio que posibilita la entrada decombustible, mientras que en lado contrario va dispuesto un muelle de compresin.El embolo va unido al anillo de rodillos mediante un una pieza deslizante y unperno.

FuncionamientoLa posicin inicial del embolo del variador de avance en la bomba de inyeccinrotativa la mantiene el muelle tarado del variador. Durante el funcionamiento, lapresin de combustible en el interior de la bomba la regula, en proporcin alrgimen, la vlvula reguladora de presin junto con el estrangulador de rebose. Porconsiguiente la presin de combustible creada en el interior de la bomba se aplicapor el lado del mbolo opuesto al muelle del variador de avance.La presin del combustible en el interior de la bomba solo vence la resistenciainicial del muelle y desplaza el mbolo del variador a partir de un determinadorgimen (300 rpm). El movimiento axial del embolo se transmite al anillo derodillos montado sobre cojinete por medio de la pieza deslizante y el perno. Estohace que la disposicin del disco de levas con respecto al anillo de rodillos vari de

Disposicin del variador de avance en la bomba rotativa: 1.- Anillo de rodillos; 2.- Rodillos delanillo; 3.- Pieza deslizante;

4.- Perno; 5.- Embolo del variador de avance; 6.- Disco de levas; 7.- Embolo distribuidor.


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forma que los rodillos del anillo levanten, con cierta antelacin, el disco de levas engiro. El disco de levas y el embolo distribuidor estn, por tanto, desfasados en undeterminado ngulo de rotacin con respecto al anillo de rodillos. El valor angularpuede ser de hasta 12 de ngulo de levas (24 de ngulo de cigeal).

Adaptacin de la presin de carga

El tope de plena carga segn la presin de carga (LDA) reacciona a la que produceel turbocompresor de gases de escape y tiene por misin adaptar el caudal dealimentacin de plena carga a la presin de carga.

El tope de plena carga segn la presin de carga (LDA)FuncinEste dispositivo se utiliza en motores sobrealimentados. En estos motores diesel, elcaudal de combustible esta adaptado al mayor volumen de aire de llenado de loscilindros. Si el motor diesel sobrealimentado funciona con un volumen de aire

Seccin del variador de avance: 1.- Cuerpo de la bomba; 2.- Anillo de rodillos; 3.- Rodillo; 4.- Perno;5.- Orificio del mbolo; 6.- Tapa; 7.- Embolo; 8.- Pieza deslizante; 9.- Muelle.


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inferior en los cilindros del motor, el caudal de combustible deber ser adaptado aesta masa de aire reducida. De esta misin se encarga el tope de plena cargaaccionado por la presin de carga, que reduce el caudal de plena carga a partir deuna presin de turbo definida.

ConstruccinEste dispositivo va montado enla parte superior de la bomba deinyeccin como se ve en lafigura. En la parte superior seencuentra la conexin para lapresin de turbo y elorificio de purga. Elrecinto interior se divideen dos cmarasautnomas y estancas alaire por medio de unamembrana contra laque acta un muellede compresin fijadoal otro lado medianteuna tuerca de ajuste,con la que se puedegraduar la tensinprevia del muelle decompresin. De estaforma se adapta elmomento de actuacindel tope de plena carga ala presin del turbo enfuncin de la presin decarga. La membrana essolidaria del perno decontrol, que dispone deun cono al que palpa unpasador gua. Estepasador transmite elmovimiento deregulacin del perno deajuste a la palanca de tope, que modifica el tope de plena carga. Con el perno deajuste en la parte superior del LDA se define la posicin de partida de la membranay el perno de control.

En la parte superior, una bomba de inyeccin con tope de plenacarga en funcin de la presin de carga (LDA)1- Muelle de regulacin2- Tapa del regulador3- Palanca de tope4- Pasador gua5- Tuerca de ajuste6- Membrana7- Muelle de compresin8- Perno de control9- Cono de control10- Tornillo de ajuste del caudal de plena carga11- Palanca de ajuste12- Palanca de sujecin13- Palanca de arranque01- Eje de giro de 3


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Funcionamiento:

La presin del turbo a bajo rgimen no basta para vencer la tensin del muelle. Lamembrana se encuentra en su posicin inicial. En el momento en que la membranaes sometida a la fuerza generada por la presin del turbo, la membrana y, por tanto,el perno de control, se desplazan en oposicin al empuje del muelle. Debido a estemovimiento vertical del perno de control, el pasador gua cambia de posicin, loque obliga a la palanca de tope a realizar un movimiento de giro alrededor de su ejede giro (01). Gracias a la fuerza de traccin del muelle de regulacin, la palanca desujecin, la de tope, el pasador gua y el cono de control se hacen solidarios. Portanto, la palanca de sujecin sigue el movimiento de la de tope, de forma que laspalancas de arranque y de sujecin describen un movimiento de giro alrededor de sueje comn, y desplazan la corredera de regulacin en el sentido de "aumento decaudal". El caudal de combustible adapta, por tanto, a la mayor masa de airepresente en la cmara de combustin del motor. Si la presin del turbo desciende, elmuelle de compresin situado debajo de la membrana de empuja el perno de controlhacia arriba. El movimiento de ajuste del mecanismo regulador se invierte, con loque se reduce el caudal de combustible en funcin de la variacin de presin delturbo. Si se avera el turbocompresor, el LDA vuelve a su posicin de partida ylimita el caudal de plena carga de forma que quede garantizada una combustin sinhumos. El caudal de plena carga se ajusta mediante el tornillo de tope de plenacarga montado en la tapa del regulador (10).

Adaptacin en funcin de la carga

El instante de comienzo de la alimentacin debe desplazarse en el sentido de"avance" o en el de "retraso" de acuerdo con la carga del motor Diesel.

Comienzo de la alimentacin en funcin de la carga (LFB)

Margen de trabajo del LDA.Al alcanzarse una presin de cargadeterminada (P1), el LDA incrementa elcaudal de inyeccin a medida que creceaquella.Por encima de la presin de cargapredeterminada (P2) el caudal de inyeccindeja de aumentar.


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FuncinEl instante de comienzo de la alimentacin en funcin de la carga ha sido calculadode forma que, al reducirse la carga (por ejemplo de mxima a parcial), a idnticaposicin de la palanca de mando de rgimen, el comienzo de alimentacin sedesplace en el sentido de "retraso". A medida que aumenta la carga se vaproduciendo un desplazamiento del momento inicial de la alimentacin o bien delde inyeccin, en el sentido de "avance". Mediante esta adaptacin se consigue unamarcha ms suave del motor.

FuncionamientoEl variador de avance desplaza en el comienzo de la alimentacin en el sentido de"avance" a medida que aumenta rgimen, debido a la presin creciente de la bombade alimentacin de aletas. Mediante la reduccin de presin en el recinto interior dela bomba provocada por el LFD, se puede conseguir un desplazamiento (relativo)en el sentido de "retraso". El control tiene lugar por medio de los taladros del eje ydel manguito de regulacin. Mediante la palanca de control de rgimen se puedepreajustar un rgimen determinado. Para alcanzar este rgimen tericopreestablecido es necesario aumentarlo. A medida que aumenta el rgimen los pesoscentrfugos se mueven hacia afuera desplazando el manguito regulador. As, por unlado, en lo relativo a la regulacin normal, se reduce el caudal de alimentacin, ypor otro, regula el orificio del manguito regulador mediante el borde de control deeje. Ahora una parte de combustible fluye a travs de los orificios longitudinal ytransversal del eje regulador en direccin al lado de aspiracin, provocando unadisminucin de la presin en el recinto interior de la bomba.Debido a esta disminucin el mbolo del variador de avance cambia de posicin, lo

EstructuraLa adaptacin de "comienzo de alimentacinsegn la carga" se realiza modificando elmanguito regulador, el eje regulador y elcuerpo de la bomba. Para ello el manguito vaprovisto de un taladro transversal adicional yel eje lleva un orificio longitudinal as comodos transversales. En el cuerpo de la bombahay otro orificio ms, de forma que con estadisposicin se establezca la unin entre elrecinto interior de la bomba de inyeccin y ellado de aspiracin de la bomba dealimentacin de aletas.


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que necesariamente provoca el giro hacia el interior de la bomba del anillo derodillos, con el consiguiente desplazamiento del comienzo de la alimentacin haciael "retraso". Al disminuir el rgimen (por ejemplo: por aumento de la carga "subiruna pendiente"), el manguito regulador se desplaza de forma que sus orificios y losdel eje regulador quedan tapados. El combustible del recinto interior de la bomba yano puede circular al lado de aspiracin, con lo que aumenta la presin en el interior.El mbolo del variador de avance realiza un movimiento en oposicin a la fuerza desu muelle, el anillo de rodillos se desplaza en sentido inverso al giro de la bomba yel comienzo de la alimentacin se desplaza de nuevo en sentido de "avance".

Adaptacin acorde con la presin atmosfrica

A grandes altitudes y debido a la menor densidad del aire, la masa de aire aspiradaes tambin menor. El caudal de plena carga inyectado, no se puede quemar, seproducen humos y aumenta la temperatura del motor. Para evitarlo, se emplea untope de plena carga en funcin de la presin atmosfrica, que modifica el caudal deplena carga en funcin del valor de aquella.

Tope de plena carga segn la presin atmosfrica (ADA)ConstruccinSe encuentra situado al igual que el que acta en funcin de la presin de carga(LDA), en la tapa de regulador. Este tiene en lugar de la membrana, una cpsulabaromtrica. El muelle de compresin, con el que se puede determinar el momentode actuacin de la cpsula baromtrica, esta dispuesto entre el cuerpo de la tapa delregulador y el platillo de muelle. La cpsula baromtrica esta en comunicacin conla atmsfera a travs del orificio de purga.


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FuncionamientoEn el margen de actuacin de la cpsula baromtrica se produce un aumento de laaltura de la cpsula a medida que disminuye la presin atmosfrica. El perno decontrol cargado por muelle se desplaza en oposicin a la fuerza de este, y el pasadorgua describe un movimiento horizontal debido al cono de control.La continuacin del proceso de control ya ha sido descrita en funcionamiento deltope de plena carga en funcin de la carga (LDA).

Adaptacin para arranque en fro

Este sistema permite mejorar las caractersticas del motor diesel en fro,desplazando el comienzo de la alimentacin en direccin de "avance".La correccin la efecta el conductor desde el habitculo del vehculo por medio deun cable, o bien se realiza automticamente mediante un dispositivo deaccionamiento en funcin de la temperatura del motor.

Acelerador mecnico de arranque en fro (KSB).ConstruccinEl KSB va montado sobre el cuerpo de la bomba. La palanca de tope esta unida porun rbol a la palanca interior, en la que va dispuesta, en posicin excntrica, unarotula, y que acta sobre el anillo de rodillos. (Existe tambin una versin en la queel dispositivo de ajuste acta sobre el mbolo del variador de avance). La posicininicial de la palanca de tope la define el tope y el muelle con patas. En la partesuperior de la palanca de tope va fijado el cable que conecta con el dispositivo decontrol manual o automtico. El dispositivo de control automtico va fijadomediante un soporte a la bomba, mientras que el de accionamiento manual seencuentra en el habitculo del vehculo.


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FuncionamientoLos aceleradores para arranque en fri mediante control automtico solo sediferencian de los manuales en el dispositivo de correccin externa. Sufuncionamiento es idntico. Si no se acciona el cable, el muelle con patas empuja lapalanca de tope contra esta. La rotula y el anillo de rodillos se encuentran en laposicin inicial. Cuando el conductor acciona el cable, la palanca de tope y el rbol,as como la palanca interior con la rotula giran. Debido a este movimiento giratorio,el anillo de rodillos cambia de posicin anticipndose el comienzo de laalimentacin. La rotula engancha el anillo de rodillos en una ranura longitudinal.As, el mbolo del variador de avance puede seguir desplazando el anillo de rodillosen el sentido de "avance", a partir de un rgimen determinado. La correccinautomtica tiene lugar mediante un dispositivo de control en el que un elementodilatable en funcin de la temperatura mueve el dispositivo de arranque en fro. Laventaja esta en que, segn sea la temperatura del refrigerante (arranque en fro, fasede calentamiento o arranque con el motor caliente), siempre se ajusta al instanteoptimo del comienzo de alimentacin o de inyeccin.

Segn el sentido de giro y la posicin montaje, existen diferentes disposiciones depalancas y dispositivos de accionamiento.

Control de caudal de arranque en funcin de la temperatura (TAS)Este dispositivo es un equipo adicional que se puede combinar con el KSBautomtico. Al poner en marcha en fro el motor diesel, no acta el dispositivo delcaudal de arranque en funcin de la temperatura debido a que la palanca de controlKSB se encuentra en su posicin inicial. La palanca exterior de parada esta en


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posicin de reposo, ya que descansa sobre la tapa del regulador. En esta posicin dela palanca es posible la mxima alimentacin de caudal durante el proceso dearranque. Con el motor caliente, la palanca de mando KSB descansa en su tope. Enesta posicin, la varilla ha hecho girar la palanca exterior de parada en un recorridodeterminado en la direccin al tornillo tope. As, mediante la palanca de parada seimpide que la carrera de caudal de arranque se libere totalmente o en parte en elinterior de la bomba, con lo que se evita la formacin de humos al arrancar (conmotor caliente).

Acelerador hidrulico de arranque en fro

El avance del instante comienzo de la inyeccin mediante el desplazamientomecnico del embolo del variador de avance solo se puede realizar dentro deestrechos limites y no es aplicable a todos los motores. El mtodo hidrulico dedesplazamiento del momento de inyeccin en sentido de "avance" consiste enaplicar el mbolo del variador de avance la presin reinante en el interior de labomba. La presin en el recinto interior se eleva automticamente para lograr una

Elevacin de ralent en funcin de la temperatura (TLA)Tambin el TLA es accionado mediante el dispositivo de control y esta combinado con el KSBautomtico, para lo cual se ha prolongado la palanca de control KSB y se le ha dotado de una rotula.Con el motor fro, esta rotula presiona contra la palanca de control de rgimen y la separa de su tornillode tope de ralent, con lo que se aumenta el rgimen de este, evitandose la marcha irregular del motor.Con el motor caliente, la palanca de control KSB descansa en su tope. Como consecuencia, la palancade mando de rgimen descansa tambin en el tornillo tope de ralent, y la elevacin de rgimen enfuncin de la temperatura deja de actuar


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correccin en el sentido de "avance" a los bajos regmenes de arranque en fro Paralograrlo se acta directamente sobre el control automtico de presin del interior dela bomba, a travs de un canal en bypass situado en la vlvula de mantenimiento depresin.

ConstruccinEl acelerador hidrulico de arranque en fro consta de dos vlvulas, una de control yotra de mantenimiento de la presin, y de un elemento dilatable con calefaccinelctrica.

FuncionamientoLa bomba de alimentacin aspira el combustible del depsito y lo conduce alinterior de la bomba de inyeccin. Desde aqu, el combustible, sometido a la presininterior, llega a la cara frontal del mbolo del variador de avance. Segn la presinexistente, el mbolo se desplaza en oposicin a la fuerza del muelle antagonista. Sucarrera define la correccin del instante del comienzo de la inyeccin. La presin enel interior de la bomba la determina la determina la vlvula reguladora de presinque la hace subir a medida que aumenta el n de rpm y, por tanto, conformeaumenta el caudal de alimentacin. Para conseguir la evolucin de la curva depresin representada a trazos en la grfica, el mbolo de la vlvula reguladora depresin lleva un orificio estrangulador a travs del cual se consigue una mayorpresin en el interior de la bomba mientras la vlvula de mantenimiento intercaladadetrs, esta cerrada.Una vez en marcha el motor, la vlvula de mantenimiento de presin se abre pormedio del elemento dilatable con calefaccin elctrica, de forma que el combustiblepuede circular sin presin. Luego el descenso del nivel de presin en el interior dela bomba se efecta nicamente mediante la vlvula de control de presin.


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Bomba Rotativa

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