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Escuela Politécnica Superior de Jaén UNIVERSIDAD DE JAÉN Escuela Politécnica de Jaén Trabajo Fin de Grado ESTUDIO Y CARACTERIZACIÓN DE UN INYECTOR COMMON- RAIL Alumno: Laura Robles Lorite Tutor: Prof. D ª . Eloísa Torres Jiménez Dpto: Ingeniería Mecánica y Minera Junio, 2019

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UNIVERSIDAD DE JAÉN Escuela Politécnica de Jaén

Trabajo Fin de Grado

ESTUDIO Y

CARACTERIZACIÓN DE

UN INYECTOR COMMON-RAIL

Alumno: Laura Robles Lorite Tutor: Prof. Dª. Eloísa Torres Jiménez Dpto: Ingeniería Mecánica y Minera

Junio, 2019

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Universidad de Jaén

Escuela Politécnica Superior de Jaén

Departamento de Ingeniería Mecánica y Minera

Doña ELOÍSA TORRES JIMÉNEZ , tutora del Proyecto Fin de Carrera titulado:

ESTUDIO Y CARACTERIZACIÓN DE UN INYECTOR COMMON-RAIL, que

presenta LAURA ROBLES LORITE, autoriza su presentación para defensa y

evaluación en la Escuela Politécnica Superior de Jaén.

Jaén, JUNIO de 2019

El alumno: Los tutores:

LAURA ROBLES LORITE ELOÍSA TORRES JIMÉNEZ

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ÍNDICE DE CONTENIDO:

ÍNDICE DE CONTENIDO: ..................................................................................................... 2

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES: .............................................................................................. 4

ÍNDICE DE TABLAS: ............................................................................................................ 8

1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 9

2. SISTEMAS DE INYECCIÓN EN MOTORES DIÉSEL ...................................................10

2.1. Introducción. ..............................................................................................................10

2.2. Clasificación de los sistemas en función de la alta presión ........................................11

2.2.1. Sistemas síncronos .............................................................................................11

2.2.1.1 Bombas de inyección en línea .......................................................................11

2.2.1.1.1. Bombas de inyección en línea estándar .................................................11

2.2.1.1.2. Bombas de inyección en línea con válvula corredera .............................12

2.2.1.2 Bombas de inyección rotativas .......................................................................12

2.2.1.2.1. Bombas de inyección distribuidora de émbolo axial ................................12

2.2.1.2.1. Bombas de inyección distribuidora de émbolo radial. .............................12

2.2.1.3 Bombas de inyección individuales..................................................................12

2.2.1.3.1. Unidad bomba inyector ...........................................................................12

2.2.1.3.1. Unidad de inyección individual ................................................................13

2.2.1.3.1. Unidad de bomba-tubería-inyector..........................................................13

2.2.2. Sistemas asíncronos ........................................................................................13

2.2.2.1 Common-Rail .............................................................................................13

3. MODELADO GEOMÉTRICO. ...........................................................................................14

3.1. Introducción ...............................................................................................................14

3.2. Herramientas de medida ............................................................................................17

3.2.1 Proyector de Perfiles. ......................................................................................18

3.2.2 Pie de rey ........................................................................................................22

3.2.3 Micrómetro de exteriores .................................................................................23

3.2.4 Micrómetro de interiores .......................................................................................24

3.3. Método de la silicona. .............................................................................................25

3.3.1. Introducción .........................................................................................................25

3.3.2. Procedimiento .....................................................................................................27

3.3.3 Moldes realizados.................................................................................................28

3.3.4 Conclusiones ........................................................................................................34

3.4. Cálculo de la constante elástica de los resortes. .......................................................38

3.4.1 Introducción ..........................................................................................................38

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3.4.2 Resultados y conclusiones. ..................................................................................41

3.5. Descripción y Modelado 3D. .....................................................................................45

4. FUNCIONAMIENTO DETALLADO. ..................................................................................79

5. CONCLUSIONES .............................................................................................................84

6. REFERENCIAS ................................................................................................................85

7. ANEXOS ..........................................................................................................................87

7.1. ANEXO 1. TABLAS MEDIDAS TOMADAS. ...............................................................87

7.2. ANEXO 2. PLANOS REALIZADOS EN “SOLIDWORKS” ........................................ 113

7.3. ANEXO 3. TABLAS Y CATÁLOGOS DEL MODELO. .............................................. 133

7.4. ANEXO 4. FUNCIÓN DEL CÁLCULO DE LA CONSTANTE DE LOS RESORTES EN

EL PROGRAMA “MATHEMATICA”. ............................................................................... 137

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ÍNDICE DE ILUSTRACIONES: Ilustración 1. Esquema de conjunto simplificado de Common-Rail Bosch. [Berton Formación.

Generalidades Common-Rail]. .............................................................................................14

Ilustración 2. Partes del inyector Common-Rail ....................................................................16

Ilustración 3. Proyector de perfiles .......................................................................................20

Ilustración 4. Proyección de la superficie del Inducido (12) ..................................................21

Ilustración 5. Proyección del contorno de la arandela de la tobera (6). .................................21

Ilustración 6. Proyección del contorno del muelle del solenoide (10) ....................................21

Ilustración 7. Proyección de la superficie del asentamiento del inducido (16). ......................22

Ilustración 8. Proyección del contorno del molde del manguito roscado (8). .........................22

Ilustración 9. Monitor del proyector con la plantilla de acetato. .............................................22

Ilustración 10. Pie de rey ......................................................................................................23

Ilustración 11. Micrómetro de exteriores. ..............................................................................24

Ilustración 12. Micrómetros de interiores. .............................................................................25

Ilustración 13. Silicona Elite Double 8. ..................................................................................27

Ilustración 14. Silicona Elite Double 16. ................................................................................27

Ilustración 15. Molde de la pieza 1. ......................................................................................28

Ilustración 16. Moldes de la pieza 3. .....................................................................................29

Ilustración 17. Moldes de la pieza 8. .....................................................................................29

Ilustración 18. Moldes de la pieza 12. ...................................................................................30

Ilustración 19. Moldes de la pieza 14. ...................................................................................30

Ilustración 20. Detalle 1 de los orificios de la tobera en molde de silicona ............................30

Ilustración 21. Detalle 2 de los orificios de la tobera en molde de silicona ............................31

Ilustración 22. Imagen en microscopio del molde de silicona de la tobera realizada en México

y cedida por José Antonio Soriano de la UCLM....................................................................31

Ilustración 23. Molde de la tobera realizado en "Solidworks" con nuestras medidas.............31

Ilustración 24. Molde de la tobera con las medidas tomadas realizado po "SolidWorks" ......32

Ilustración 25. Molde de la pieza 15. ....................................................................................32

Ilustración 26. Moldes de la pieza 16. ...................................................................................33

Ilustración 27. Moldes de la pieza 17. ...................................................................................33

Ilustración 28. Detalle del molde de la pieza 17. ...................................................................33

Ilustración 29. Ángulo del interior de la tobera medido con rayos X por Cristina Paradella. ..34

Ilustración 30. Ángulo del interior de la tobera representado en "SolidWorks" con las

medidas realizadas con el molde de silicona. .......................................................................35

Ilustración 31. Diámetro 1 del interior de la tobera medido con rayos X por Cristina Paradella.

.............................................................................................................................................35

Ilustración 32. Diámetro 1 del interior de la tobera representado en "SolidWorks" con las

medidas realizadas con el molde de silicona. .......................................................................36

Ilustración 33. Diámetro 2 del interior de la tobera medido con rayos X por Cristina Paradella.

.............................................................................................................................................36

Ilustración 34. Diámetro 2 del interior de la tobera representado en "SolidWorks" con las

medidas realizadas con el molde de silicona. .......................................................................37

Ilustración 35. Orificio de salida de la tobera medido con rayos X por Cristina Paradella. ....37

Ilustración 36. Fresadora con dinamómetro ..........................................................................39

Ilustración 37. Amplificador del dinamómetro. ......................................................................40

Ilustración 38. Plancha de metal con los muelles situada en la fresadora.............................41

Ilustración 39. Diagrama de cajas y bigotes para muelle del solenoide ................................42

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Ilustración 40. Diagrama de cajas y bigotes para muelle de la tobera ..................................42

Ilustración 41, Tipos de extremos de resortes según Shigley [10]. .......................................44

Ilustración 42. Vista en alzado del solenoide. Ilustración 43. Solenoide visto

desde abajo ..........................................................................................................................46

Ilustración 44. Vista desde atrás del solenoide. Ilustración 45.Vista isométrica del

solenoide. .............................................................................................................................47

Ilustración 46. Corte trasversal del solenoide Ilustración 47. Vista inferior del solenoide

.............................................................................................................................................47

Ilustración 48. Alzado del solenoide Ilustración 49. Perfil del solenoide ...............48

Ilustración 50. Imagen de la aguja real 2 Ilustración 51. Imagen de la aguja

real 1 ....................................................................................................................................49

Ilustración 52. Alzado de la aguja Ilustración 53. Isométrica de la aguja ................50

Ilustración 54. Detalle de la punta de la aguja. .....................................................................50

Ilustración 55. Imagen del cuerpo diseccionado Ilustración 56. Detalle del canal de

entrada. ................................................................................................................................51

Ilustración 57. Alzado del cuerpo. Ilustración 58. Corte trasversal del cuerpo .....52

Ilustración 59. Isométrica del cuerpo. ...................................................................................52

Ilustración 60. Planta del cuerpo. Ilustración 61. Vista inferior del cuerpo ...53

Ilustración 62. Pasadores reales. .........................................................................................53

Ilustración 63. Vista isométrica del pasador. .........................................................................54

Ilustración 64. Muelle de la tobera real. ................................................................................55

Ilustración 65. Isométrica del muelle 5. Ilustración 66. Alzado del muelle 5. ...56

Ilustración 67. Arandela de la tobera real. ............................................................................57

Ilustración 68. Vista isométrica de la arandela de la tobera. .................................................57

Ilustración 69. Imagen 2 del émbolo de control real. Ilustración 70. Imagen 1 del émbolo

de control real. .....................................................................................................................58

Ilustración 71. Alzado del émbolo Ilustración 72. Vista isométrica del émbolo

.............................................................................................................................................59

Ilustración 73. Imagen del manguito roscado real. ................................................................60

Ilustración 74. Corte trasversal del manguito roscado Ilustración 75. Alzado del manguito

roscado ................................................................................................................................60

Ilustración 76. Vista isométrica del manguito roscado. .........................................................61

Ilustración 77. Vista isométrica de la arandela del solenoide. ...............................................61

Ilustración 78. Muelle del solenoide real ...............................................................................62

Ilustración 79. Alzado muelle 10 Ilustración 80. Vista isométrica del muelle 10

.............................................................................................................................................62

Ilustración 81. Imagen real de la arandela de calibración. ....................................................63

Ilustración 82. Vista isométrica de la arandela de calibración. ..............................................63

Ilustración 83. Imagen del solenoide real..............................................................................64

Ilustración 84. Corte trasversal del inducido Ilustración 85. Alzado del inducido .....64

Ilustración 86. Vista isométrica del inducido. ........................................................................65

Ilustración 87. Vista inferior del inducido. Ilustración 88. Planta del inducido. ...65

Ilustración 89. Junta tórica real. ............................................................................................66

Ilustración 90. Vista isométrica de la junta tórica. .................................................................66

Ilustración 91. Imagen real de la tobera 2. Ilustración 92. Imagen real de la tobera 1.

.............................................................................................................................................67

Ilustración 93. Corte trasversal de la tobera. Ilustración 94. Alzado de la tobera. .68

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Ilustración 95. Corte trasversal en vista isométrica Ilustración 96. Vista isométrica de

la tobera. ..............................................................................................................................69

Ilustración 97. Detalle orificio de la tobera en "SolidWorks" ..................................................69

Ilustración 98. Husillo de presión real. ..................................................................................70

Ilustración 99. Alzado husillo de presión. Ilustración 100. Corte trasversal del husillo de

presión. ................................................................................................................................70

Ilustración 101. Vista isométrica husillo de presión. Ilustración 102. Corte trasversal

husillo de presión. ................................................................................................................71

Ilustración 103. Imagen guía del inducido real ......................................................................71

Ilustración 104. Corte trasversal de la guía del inducido Ilustración 105. Alzado guía

del inducido ..........................................................................................................................72

Ilustración 106. Vista isométrica de la guía del inducido. ......................................................72

Ilustración 107. Vista inferior de la guía del inducido Ilustración 108. Planta de la guía

del inducido. .........................................................................................................................73

Ilustración 109. Imagen del asentamiento del inducido real. .................................................73

Ilustración 110. Vista isométrica del asentamiento del inducido. ..........................................74

Ilustración 111. Alzado del asentamiento del inducido. ........................................................74

Ilustración 112. Corte trasversal del asentamiento del inducido. ..........................................74

Ilustración 113. Planta asentamiento del inducido. Ilustración 114. Vista inferior del

asentamiento del inducido. ................................................................................................75

Ilustración 115. Vista isométrica de la válvula semiesférica. .................................................75

Ilustración 116. Imagen del conjunto real. ............................................................................76

Ilustración 117. Conjunto completo modelado. .....................................................................77

Ilustración 118. Corte trasversal del conjunto. Ilustración 119. Alzado del

conjunto. ..............................................................................................................................78

Ilustración 120. Detalle del conjunto. ....................................................................................78

Ilustración 121. Vista explosionada del conjunto. .................................................................79

Ilustración 122. Inyector en su posición de reposo. ..............................................................81

Ilustración 123. Inyector abierto. ...........................................................................................83

Ilustración 124. Croquis del solenoide. .................................................................................87

Ilustración 125. Croquis de la aguja......................................................................................88

Ilustración 126. Croquis del exterior del cuerpo. ...................................................................90

Ilustración 127. Croquis del interior del cuerpo. ....................................................................91

Ilustración 128. Croquis del pasador. ...................................................................................94

Ilustración 129. Croquis de un muelle. ..................................................................................95

Ilustración 130. Croquis del émbolo de control. ....................................................................97

Ilustración 131. Croquis del manguito roscado. ....................................................................99

Ilustración 132. Croquis del inducido. ................................................................................. 102

Ilustración 133. Croquis de la junta tórica. .......................................................................... 104

Ilustración 134. Croquis exterior de la tobera. .................................................................... 105

Ilustración 135. Croquis del interior de la tobera ................................................................. 106

Ilustración 136. Croquis del husillo de presión. ................................................................... 108

Ilustración 137. Croquis de la guía del inducido. ................................................................ 109

Ilustración 138. Croquis asentamiento del inducido. ........................................................... 111

Ilustración 139. Tabla 10-5 de Shigley [10] ......................................................................... 133

Ilustración 140. Catálogo de arandelas del catálogo del fabricante Eurodiésel ................... 134

Ilustración 141. Catálogo de la arandela de calibración del fabricante Eurodiésel. ............. 135

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Ilustración 142. Código de las piezas del inyector Denso 16600 del fabricante Flag Portex.

........................................................................................................................................... 136

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ÍNDICE DE TABLAS: Tabla 1. Comparación de resultados ángulos. ......................................................................35

Tabla 2. Comparación del diámetro 1. ..................................................................................36

Tabla 3. Comparación del diámetro 2. ..................................................................................37

Tabla 4. Comparación del orificio de salida. .........................................................................38

Tabla 5. Resumen medidas recogidas para los dos muelles. ...............................................41

Tabla 6. Resumen de valores dados por la función del “Mathematica” para el muelle 5. ......43

Tabla 7. Resumen de valores dados por la función del “Mathematica” para el muelle 10. ....43

Tabla 8. Tabla 1 de medidas del solenoide. .........................................................................87

Tabla 9. Tabla 2 de medidas del solenoide. .........................................................................88

Tabla 10. Tabla 1 de medidas de la aguja. ...........................................................................89

Tabla 11. Tabla 2 de medidas de la aguja. ...........................................................................89

Tabla 12. Tabla 1 de medidas del cuerpo. ............................................................................91

Tabla 13. Tabla 2 de medidas del cuerpo. ............................................................................92

Tabla 14. Tabla 3 de medidas del cuerpo. ............................................................................92

Tabla 15. Tabla 4 de medidas del cuerpo .............................................................................92

Tabla 16. Tabla 5 de medidas del cuerpo. ............................................................................93

Tabla 17. Tabla 6 de medidas del cuerpo. ............................................................................93

Tabla 18. Tabla 7 de medidas del cuerpo. ............................................................................93

Tabla 19. Tabla de medidas del pasador. .............................................................................94

Tabla 20. Tabla de medidas del muelle de la tobera. ...........................................................95

Tabla 21. Tabla de medidas de la arandela de la tobera. .....................................................96

Tabla 22. Tabla 1 de medidas del émbolo de control. ..........................................................97

Tabla 23. Tabla 2 de medidas del émbolo de control. ..........................................................98

Tabla 24. Tabla 3 de medidas del émbolo de control. ..........................................................98

Tabla 25. Tabla 1 de medidas del manguito roscado. ..........................................................99

Tabla 26. Tabla 2 de medidas del manguito roscado. ........................................................ 100

Tabla 27. Tabla 3 de medidas del manguito roscado. ........................................................ 100

Tabla 28. Tabla de medidas del muelle del solenoide. ....................................................... 101

Tabla 29. Tabla de medidas de la arandela de calibración. ................................................ 101

Tabla 30. Tabla 1 de medidas del inducido. ....................................................................... 103

Tabla 31. Tabla 2 de medidas del inducido. ....................................................................... 103

Tabla 32. Tabla 3 de medidas del inducido. ....................................................................... 103

Tabla 33. Tabla de medidas de la junta tórica. ................................................................... 104

Tabla 34. Tabla 1 de medidas de la tobera. ........................................................................ 106

Tabla 35. Tabla 2 de medidas de la tobera. ........................................................................ 107

Tabla 36. Tabla 3 de medidas de la tobera. ........................................................................ 107

Tabla 37.Tabla 1 del husillo de presión. ............................................................................. 108

Tabla 38. Tabla 2 del husillo de presión. ............................................................................ 109

Tabla 39. Tabla 1 de la guía del inducido. .......................................................................... 110

Tabla 40. Tabla 2 de la guía del inducido. .......................................................................... 110

Tabla 41. Tabla 1 del asentamiento del inducido. ............................................................... 111

Tabla 42. Tabla 2 del asentamiento del inducido. ............................................................... 112

Tabla 43. Tabla 3 del asentamiento del inducido. ............................................................... 112

Tabla 44. Tabla 1 de pesos ................................................................................................ 112

Tabla 45. Tabla 2 de pesos. ............................................................................................... 113

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1. INTRODUCCIÓN

La principal motivación de estudio de un inyector Common-Rail se centra en el

aliciente de optimizar los sistemas de inyección de vehículos tanto para el ahorro de

combustible como para la reducción de contaminantes.

Actualmente, el transporte por carretera es una de las principales fuentes de

contaminación atmosférica en Europa ya que se emiten numerosos contaminantes,

especialmente por aquellos que son nocivos como los óxidos de nitrógeno (NOx) y

las partículas (PM10 y PM2.5), según el informe de la AEMA (Agencia Europea del

medio ambiente) de la calidad del aire en Europa en 2018 [1]. Por este motivo cada

vez se realizan más restricciones sobre los contaminantes, haciendo que los

controles de calidad sean cada vez más estrictos.

En resumen, hoy en día se busca la mejora continua de los sistemas de

inyección para optimizarlos de forma que el motor emita el mínimo posible de

contaminantes, tenga un bajo consumo y una rápida respuesta.

Para el estudio de la inyección se suele recurrir a la simulación como método

científico de investigación. Sin embargo, para poder simular su comportamiento, es

necesario conocer la geometría del inyector de antemano ya que influye

directamente en la pulverización del combustible y cómo se mezcla con el aire en la

cámara de combustión.

Por ejemplo, sabemos que la mezcla queda determinada por el número de

chorros y de su dirección, o lo que es lo mismo, del diámetro de los orificios de

salida del combustible y su inclinación. De modo, que un cambio en el número de

agujeros, de su diámetro o de su inclinación afecta a la combustión y a la cantidad

de emisiones contaminantes [2-3].

En conclusión, el estudio geométrico del inyector es el paso previo, necesario y

esencial a la simulación de la inyección que persigue el objetivo de encontrar un

funcionamiento óptimo de estos sistemas, o al menos, mejorar los existentes en la

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actualidad. Además, el estudio geométrico nos permite conocer y entender con más

precisión cómo ocurre la inyección y de qué parámetros depende.

2. SISTEMAS DE INYECCIÓN EN MOTORES DIÉSEL

2.1. Introducción.

En este apartado vamos a describir brevemente el comportamiento de los

distintos sistemas de inyección para motores diésel o MEC (Motores de encendido

por compresión) para ver las diferencias entre los distintos sistemas existentes y así

poder ver la diferencia que presentan frente al más novedoso de ellos, esto es, el

sistema common-rail. Este último sistema, lo analizaremos posteriormente con más

profundidad ya que es nuestro objetivo de estudio.

Dicha tarea se ha llevado a cabo teniendo en cuenta la clasificación en función

del sistema de alta presión, existiendo dos grupos: los que generan la alta presión

de forma síncrona y los que la generan asíncronamente. Son llamados de esta

manera porque en los sistemas síncronos la generación de la presión se produce

independiente en cada cilindro, siguiendo la secuencia del motor de manera

coordinada. En cambio, en los asíncronos, la presión es generada de manera

constante. [4]

No obstante, todos ellos se pueden dividir en 4 subsistemas distintos: el

sistema de baja presión que se encarga de entregar el combustible desde el tanque

donde se encuentra almacenado hasta el sistema de alta presión a través de la

bomba de alimentación, pasando por diferentes filtros en su recorrido. El sistema de

alta presión que consiste en una bomba hidráulica, llamada también bomba de

inyección, que se encarga de aumentar la presión del combustible para llevarlo hacia

el inyector, o hacia el rail. Luego, está el sistema de dosificación que se ocupa de

distribuir el combustible de manera precisa en la cámara de combustión a partir de la

bomba de inyección [5].

El último subsistema se encarga de la regulación y control de los tres

subsistemas anteriores para que trabajen de manera coordinada. En los sistemas

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tradicionales, el control es plenamente mecánico, hidráulico y neumático, mientras

que en los modernos se incluyen controles eléctricos y electrónicos [4].

2.2. Clasificación de los sistemas en función de la alta presión

En general, para la descripción de los distintos sistemas nos hemos basado en

la bibliografía de Bosch [6-7], ya que particularmente, explican detalladamente los

distintos sistemas existentes.

2.2.1. Sistemas síncronos

2.2.1.1 Bombas de inyección en línea

Es uno de los sistemas de inyección diésel más antiguos y se caracteriza por

tener una bomba de inyección que dispone de tantos émbolos como número de

cilindros tenga el motor. Este émbolo, es movido en la dirección de alimentación

(verticalmente) gracias al árbol de levas accionado por el motor y vuelve a su

posición original gracias a un resorte.

De manera que, cuando el émbolo desciende, gracias a la acción del muelle,

se crea una depresión que permite la entrada de combustible en el cilindro. Y

cuando el émbolo vuelve a ascender, accionado por la leva, comprimirá este

combustible, aumentando su presión, de manera que una vez que alcanza la presión

necesaria para vencer la resistencia del muelle de la válvula de admisión, ésta se

abrirá, permitiendo la entrada de combustible a la cámara de combustión [6].

Hoy en día, este tipo de inyección está siendo sustituida por sistemas

regulados con válvulas solenoides (electroválvulas), debido a la demanda de bajas

emisiones contaminantes y bajo consumo [4].

2.2.1.1.1. Bombas de inyección en línea estándar

En las bombas de inyección lineales convencionales, aunque la carrera del

émbolo es invariable, se consigue variar y controlar el caudal de combustible

suministrado gracias a una ranura que tiene el émbolo y al movimiento giratorio de

éste. Dicho giro se consigue mediante un mecanismo corona dentada-cremallera

que puede ser controlado tanto mecánicamente como eléctricamente. [6-7-8].

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12 Escuela Politécnica Superior de Jaén

2.2.1.1.2. Bombas de inyección en línea con válvula corredera

En este tipo, a diferencia de la convencional, sí se modifica la carrera del

émbolo para controlar el caudal del combustible. Esto es posible mediante una

válvula corredera que desliza sobre el émbolo mediante un eje actuador.

2.2.1.2 Bombas de inyección rotativas

Consiste en el conjunto de la bomba de baja presión, la de alta presión, una

unidad de sincronización y control de velocidad y dosificación [4]. Y al contrario que

las lineales, se caracterizan en que no requieren un émbolo por cada cilindro del

motor, gracias al movimiento rotativo del eje de comando.

Presentan mejores prestaciones, tales como la precisión de inyección y el

tamaño, a las bombas en línea. Además, hoy en día pueden ser controladas con

válvulas solenoides.

2.2.1.2.1. Bombas de inyección distribuidora de émbolo axial

El movimiento rotativo del eje de comando se transmite como un movimiento

de elevación y giro del émbolo a través de un mecanismo de acoplamiento que

dispone de un disco levas. De forma que para cada vuelta del eje de comando, el

émbolo realiza tantas carreras como cilindros tenga el motor. La carrera del émbolo,

pues, se puede regular con una electroválvula de alta presión o mediante una

corredera de regulación [6-7].

2.2.1.2.1. Bombas de inyección distribuidora de émbolo radial.

Esta bomba se caracteriza por utilizar émbolos radiales, en vez de axiales.

Pudiendo tener dos o cuatro émbolos radiales que son accionados por un anillo de

levas.

2.2.1.3 Bombas de inyección individuales

2.2.1.3.1. Unidad bomba inyector

Éstas presentan el mismo funcionamiento que las bombas de inyección en

línea convencionales, con la diferencia de no poseer un árbol de levas propio, es

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13 Escuela Politécnica Superior de Jaén

decir, para impulsar el émbolo y comprimir así el combustible (para generar la

presión necesaria de inyección) el árbol de levas del motor lleva unas levas

adicionales que accionan unos balancines con cojinetes centrales para impulsar a

los émbolos. Este funcionamiento nos permite variar el ángulo, en vez del avance

como ocurre en las bombas en línea [7].

En comparación con los otros dos sistemas explicados, presentan la ventaja de

conseguir mayores presiones, reduciendo el consumo de combustible y

disminuyendo las emisiones. También pueden ser controlados con electroválvulas.

2.2.1.3.1. Unidad de inyección individual

Es la agrupación de la bomba de inyección junto al inyector, de forma que se

tendrá tantos como cilindros tenga el motor.

El émbolo se acciona mediante un empujador por parte del árbol de levas del

motor, o bien, mediante un balancín.

2.2.1.3.1. Unidad de bomba-tubería-inyector.

Este sistema trabaja igual que la unidad de bomba-inyector pero éstos no

forman una unidad, sino, que se encuentran unidos mediante una tubería.

2.2.2. Sistemas asíncronos

2.2.2.1 Common-Rail

La principal característica de este sistema es que la presión se genera de

manera constante, sin depender del régimen del motor ni del caudal de inyección.

Una vez que la bomba de alta presión aumenta la presión del combustible, éste se

transfiere a un raíl común (common rail) que funciona como acumulador y a veces,

como amortiguador de las oscilaciones de la bomba de alta presión [8].

A partir del raíl, se transfiere el combustible a cada inyector, existiendo un

inyector por cada cilindro del motor. De modo que, el momento de inyección y el

caudal inyectado se calculan en la unidad de control electrónica (ECU). Sin

embargo, no todo el combustible es inyectado, ya que una pequeña cantidad de

combustible es utilizado como pilotaje hidráulico y retorna al depósito inicial.

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14 Escuela Politécnica Superior de Jaén

La presión del raíl también es regulada a través de la ECU, mediante un sensor

que mide la presión del combustible en el raíl, de manera que, si el valor de ésta es

distinto al de consigna, lo ajustará hasta que coincidan. Para ello se abre o se cierra

un orifico de descarga situado en el raíl [8].

Ilustración 1. Esquema de conjunto simplificado de Common-Rail Bosch. [Berton Formación. Generalidades Common-Rail].

3. MODELADO GEOMÉTRICO.

3.1. Introducción

El inyector que vamos a estudiar corresponde al modelo Denso 16600-BN800-

07Q00017, equivalente para el fabricante de coches NISSAN.

Para el diseño 3D del inyector hemos utilizado el programa “SolidWorks” en la

versión 2017, un software CAD que nos permite reproducir a la perfección el modelo

real.

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15 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Para realizar dicha tarea, es necesario conocer de antemano la geometría del

inyector, por ello ha sido necesario desmontar el inyector e incluso cortar ciertas

partes de éste. Cada pieza del inyector será medida individualmente y realizada en

CAD, para luego, realizar el ensamblaje del conjunto.

Las partes del inyector se muestran a continuación, donde la mayoría de los

nombres han sido recopilados de diversas bibliografías en español [6-7-8-10], otros

traducidos, de la manera que creemos más lógica y correcta, del inglés [9] y

finalmente, algunos de la manera más intuitiva que hemos encontrado.

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16 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Ilustración 2. Partes del inyector Common-Rail

Solenoide /

Solenoid

(1)

Tobera / Nozzle

(14)

Pasadores / pins

(4)

Manguito roscado /

Nozzle Cup Nuts

(8)

Aguja / Needle

(2)

Husillo de presión /

Pressure spindle

(15)

Arandela de

calibración / Calibrate

Shim

(15)

Muelle de la

tobera / Nozzle

spring

(5)

Arandela del solenoide

/ Solenoid Shim (9)

Émbolo de control /

Command piston

(7)

Cuerpo / Body

(3)

Junta tórica / O-ring

(13)

Arandela de la

tobera / Nozzle

shim (6)

Muelle del

soleniode /

Solenoid Spring

(10) Inducido / Solenoid

Valve

(12)

Asentamiento del

inducido / Valve

seat

(17)

Guía del inducido/ Valve

seat retaining nut

(16)

Válvula semiesférica/ Valve

seat retaining nut

(18)

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17 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Las distintas dimensiones geométricas de cada pieza han sido medidas un total

de diez veces para así calcular su media aritmética, siendo ésta igual a:

(Fórmula 1)

Donde, n correspondería al número de observaciones y a cada valor

recogido.

No obstante, sabemos que el valor de la medida no está completo hasta que le

acompaña su incertidumbre, es decir, la variabilidad de las muestras obtenidas. Por

esta razón, también es necesario hallarla.

Esta incertidumbre sería de tipo A ya que la estimamos estadísticamente a

partir de las muestras obtenidas, y se calcularía con la desviación típica

experimental, siendo ésta la dispersión de las medidas alrededor de su media. [12]

( ) √

∑( )

(Fórmula 2)

Todas las medidas se recogen en el Anexo 1 junto a su croquis

correspondiente.

3.2. Herramientas de medida

En este apartado analizamos las diferentes herramientas utilizadas para la

medición de las distintas piezas que componen el inyector. Para ello, vamos a

conocer su incertidumbre y su resolución.

La incertidumbre en este caso, al contrario que el tipo A, no es debida a las

observaciones repetidas, sino al propio aparato, y es llamada incertidumbre tipo B.

Dicha incertidumbre vamos a evaluarla dependiendo de los datos que conozcamos.

Si conocemos la resolución de la herramienta, definida como la mínima

variación de la magnitud medida que da lugar a una variación perceptible de la

indicación de dicho valor, la estimaremos a partir de la siguiente fórmula:

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18 Escuela Politécnica Superior de Jaén

( )

(Fórmula 3)

Y si conocemos la incertidumbre expandida U(p) dada por el fabricante, la

estimaríamos como:

( ) ( )

(Fórmula 4)

Dicha incertidumbre define un nivel de confianza para una distribución normal,

siendo k el factor de dicha distribución y siendo los valores más habituales los de

1,64 para el 90% de confianza, 1,96 para el 95% y 2,58 para el 99% [12].

El principal aparato utilizado ha sido un proyector de perfiles (V-10AD/ V-10ª de

Nikon) aunque también hemos usado otras herramientas como un pie de rey o

micrómetros.

Además de medir la geometría, también hemos pesado cada una de las piezas

con una balanza que logra medir hasta 0,01 g. Sin embargo, algunas de ellas no

hemos podido pesarlas, concretamente, el cuerpo (3) ya que al usar métodos

destructivos de corte para poder medir su interior no contamos con el material

perdido, la válvula semiesférica (18) ya que fue extraviada al igual que la arandela

del solenoide (9). Sin embargo sí hemos podido pesar el conjunto entero.

Todos los pesos se encuentran recogidos en el anexo 1.

3.2.1 Proyector de Perfiles.

Es un instrumento de medición óptica que posee una lente de proyección para

reflejar, de forma aumentada, la superficie o contorno de la pieza en su monitor.

Dicho monitor tiene en su centro un eje de coordenadas para saber siempre

donde está tu origen y cuánto se ha desplazado la pieza, gracias al movimiento de la

base sobre la que descansa, y así poder medirla.

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19 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Como ya hemos mencionado, podemos tanto visualizar la superficie como

solamente el contorno de la pieza gracias a las distintas luces que presenta y a que

cada lente posee en su interior un espejo interno semirreflectante.

En nuestro caso, solo trabajamos con lentes de 20 o 50 aumentos ya que no

disponemos de más, consiguiendo así ver el tamaño 20 o 50 veces más grande al

real. Sin embargo, en el mercado podemos encontrar más tipos de lentes desde un

aumento de 5 hasta 500.

Además, con este aparato, aparte de poner medir distancias en x e y, somos

capaces de medir ángulos. Las distancias se miden en milímetros, llegando a medir

hasta la micra, y para los ángulos solo llega a medir dos decimales. Por ello, la

resolución de las longitudes será de 0,001 mm, mientras que la resolución para los

ángulos será de 0,01º.

Su incertidumbre expandida se indica en su certificado de calibración [13],

siendo de U95 = 8 µm para el eje x y 5 µm para el eje y. Por tanto la incertidumbre

para el eje x será de ±4 µm y para el eje y, de ±3 µm.

Su composición básica es la siguiente:

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20 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Ilustración 3. Proyector de perfiles

A continuación, se presentan algunas fotografías tomadas mientras medíamos

alguna pieza.

Lente

Monitor

Interruptores de

Iluminación

3 Situaciones posibles:

-En medio: Apagado

-A la derecha: Iluminación

Brillante

-A la izquierda: Iluminación

Normal

Pantalla digital

para la

visualización

de ángulos

Pantalla digital

para la

visualización

de x e y

Manivela

para

moverse en

el eje x

Manivela para

moverse en el eje y

Clip

Manivela para

enfoque

Base Protector

Manivela para

moverse

angularmente

Luz para la

visualización de

superficies

Luz para la

visualización de

contornos

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Ilustración 4. Proyección de la superficie del Inducido (12)

Ilustración 6. Proyección del contorno del muelle del solenoide (10)

Ilustración 5. Proyección del contorno de la arandela de la tobera (6).

Ilustración 6. Proyección del contorno del muelle del solenoide (10).

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Ilustración 7. Proyección de la superficie del asentamiento del inducido (16).

Ilustración 8. Proyección del contorno del molde del manguito roscado (8).

Para medir radios y diámetros nos ayudamos con una plantilla de acetato, a la

que le dibujamos varios círculos concéntricos de distintos tamaños de manera que

situamos el centro de los círculos en el origen de coordenadas.

Ilustración 9. Monitor del proyector con la plantilla de acetato.

3.2.2 Pie de rey

Es un instrumento de medición que permite determinar distancias exteriores,

interiores y profundidades, consistiendo en una regla de acero graduada fija que se

Ilustración 7. Proyección del contorno del molde del manguito roscado (8).

Ilustración 8. Proyección de la superficie del asentamiento del inducido (16).

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23 Escuela Politécnica Superior de Jaén

corresponde con la escala principal y sobre la que desliza una regla móvil que se

corresponde con la escala auxiliar.

Su resolución sería igual a 1/m, siendo m el número de divisiones de la regla

móvil. En nuestro caso, al tener 50 divisiones, tendría una resolución de 0,02 mm. Al

no disponer de su certificado de calibración, estimaremos su incertidumbre debido a

su resolución, resultando de ± 0.01 mm.

Ilustración 10. Pie de rey

3.2.3 Micrómetro de exteriores

Es un instrumento de medición que mensura longitudes que necesitan de una

gran precisión. Tiene un extremo móvil que se aleja o se acerca al extremo fijo al

hacer girar el tambor, que hace girar a su vez a la escala móvil, de manera que se

aleja o se acerca a la escala fija, mostrándonos el valor de la medida.

Nuestro micrómetro de exterior utilizado ha sido uno de platillos, nombre que

recibe debido a que sus extremos característicos. Tiene una resolución de 0,02 mm

al tener cincuenta divisiones. Como no disponemos de su certificado de calibración,

hallaremos su incertidumbre al igual que antes, es decir, a partir de la resolución,

siendo pues, de ±0.01 mm.

Regla fija

Regla móvil

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24 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Ilustración 11. Micrómetro de exteriores.

3.2.4 Micrómetro de interiores

Sirve para medir diámetros interiores. Su funcionamiento es idéntico al

micrómetro de exterior explicado en el apartado anterior, con la única diferencia de

que sus extremos han sido sustituidos por un solo extremo al cual le sobresalen

unas patillas según gira el tambor.

Los micrómetros usados tienen una resolución de 0,001 mm al tener cien

divisiones en su escala. Y como su certificado de certificación nos indica que U95 = 2

µm, tendrá una incertidumbre de ± 1 µm.

Tambor

Platillos

Escala fija Escala móvil

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25 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Ilustración 12. Micrómetros de interiores.

3.3. Método de la silicona.

3.3.1. Introducción

Ante la dificultad de ver la geometría interior de ciertas piezas, y por ello, la

imposibilidad de medirlas con instrumentos de medición óptica, tal y como

estábamos mensurando el exterior, decidimos usar herramientas convencionales de

medida.

Sin embargo, de esta manera tampoco fuimos capaces de medir correctamente

las piezas interiormente, ya que la mayoría de éstas presentan una geometría

bastante compleja y unas dimensiones ínfimas como para poder medirlas mediante

las herramientas disponibles.

También pensamos en la posibilidad de cortar las piezas por la mitad, ya que

en otras piezas habíamos optado por esta técnica destructiva, pero conociendo la

dificultad que presenta esta técnica ante el hecho de realizar un corte recto y sin

comerse ninguna zona importante para la medida correcta de la pieza y ante la

dureza presentada de los materiales, decidimos no optar por este método ya que era

prácticamente imposible realizarlo con éxito en las piezas que deseábamos medir.

Por este motivo, decidimos utilizar una novedosa técnica basada en el uso de

la silicona, según se explica en el artículo “NEW TECHNIQUE FOR

Escala móvil

Escala fija

Patilla

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26 Escuela Politécnica Superior de Jaén

DETERMINATION OF INTERNAL GEOMETRY OF A DIESEL NOZZLE WITH THE

USE OF SILICONE METHODOLOGY” [14], publicado por la revista “Experimental

techniques”.

En el artículo, realizan un molde de silicona para poder medir interiormente la

tobera de un inyector, una de la geometrías más importantes a la hora de

caracterizar un inyector, ya que es la encargada de pulverizar el combustible a

través de unos orificios apenas perceptibles a la vista, de ahí la complejidad para

medirlos y la importancia de conocer dichos diámetros, así como su inclinación para

conocer la dirección del chorro.

Así, en dicho artículo podemos ver visualmente el éxito de resultados

obtenidos, los cuales han sido correctamente validados según se explica de dos

maneras distintas: una comparando la medida del orificio del modelo con el real, y la

otra, comparando la geometría de dos moldes distintos, obteniendo en ambos casos

errores despreciables.

Además, existen también otros estudios que también han utilizado esta técnica

para medir la tobera interiormente, obteniendo de la misma manera unos resultados

satisfactorios, validando así este método como correcto [15-16].

No obstante, nosotros también vamos a verificar nuestras propias mediciones y

así validar por nosotros mismos dicha técnica. Para ello vamos a contrastar nuestros

resultados con los obtenidos mediante rayos X.

Cabe destacar, que a la hora de medir los moldes de silicona, solo podrán ser

medidos con instrumentos de medición óptica, en nuestro caso, con proyector de

perfiles. Esto es debido a que las demás herramientas de medidas convencionales

(por ejemplo el pie de rey o los micrómetros), que necesitan de contacto para

mensurar, resultan inútiles ya que el molde, al ser de un material muy elástico, se

deforma fácilmente al presionar sobre él, por ello nunca mediríamos sobre el molde

real, sino sobre uno distorsionado.

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27 Escuela Politécnica Superior de Jaén

3.3.2. Procedimiento

Las siliconas utilizadas han sido de adición para la duplicación en laboratorio,

comúnmente utilizadas en odontología. Específicamente, hemos usado la silicona:

“Elite double 8” y “Elite double 16” junto a sus respectivos catalizadores del

fabricante Zhermack.

Ilustración 14. Silicona Elite Double 16.

Ambas se diferencian en la elasticidad y en el tiempo de secado que presentan,

siendo la 8 mucho más elástica que la 16 y tardando más tiempo en secarse.

Los pasos a seguir para la elaboración de los moldes son los siguientes:

Primero limpiamos la pieza deseada en profundidad para eliminar cualquier

resto de residuos de combustible o cualquier partícula que impida la reproducción

exacta de la geometría interna. Para ello, sometemos la pieza a un baño de

ultrasonidos, metiendo la pieza en un recipiente con acetona, y no directamente

sobre el agua, ya que esto podría provocar la oxidación de la pieza.

Una vez limpia, pasamos a elaborar la silicona, para lo cual, tenemos que

mezclar la base (fluido de color) con su respectivo catalizador (fluido blanco) en una

relación 1:1, es decir, la misma cantidad de ambos productos, removiendo la mezcla

durante 1 minuto.

Luego, vertemos la mezcla dentro del orificio deseado a medir y dejamos que

repose hasta que esté completamente seca. El tiempo de secado viene indicado en

Ilustración 13. Silicona Elite Double 8.

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28 Escuela Politécnica Superior de Jaén

cada envase, siendo de diez minutos para el “Elite Double 16” y veinte minutos para

la otra silicona una vez realizada la mezcla de los componentes.

Para poder verter de manera óptima la mezcla en cavidades de compleja

geometría y de dimensiones minúsculas, nos hemos ayudado de una jeringuilla con

aguja para así asegurarnos que la silicona llegue bien a todos los recovecos del

interior. Sin embargo, hay que tener especial cuidado al succionar la mezcla de no

aspirar aire, ya que puede dar lugar a formación de burbujas, situación que hay que

intentar evitar lo máximo posible.

Una vez secada la silicona, solo queda extraer el molde obtenido tirando de él

o con ayuda de algún objeto para hacer palanca. Si se complica la extracción de la

pieza, uno puede ayudarse empujando al molde con aire comprimido.

3.3.3 Moldes realizados

Las partes medidas con dicho método han sido las siguientes:

Solenoide (1):

Ilustración 15. Molde de la pieza 1.

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29 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Cuerpo (3):

Ilustración 16. Moldes de la pieza 3.

Manguito roscado (8):

Ilustración 17. Moldes de la pieza 8.

Inducido (12):

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30 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Ilustración 18. Moldes de la pieza 12.

Tobera (14):

Ilustración 19. Moldes de la pieza 14.

Ilustración 20. Detalle 1 de los orificios de la tobera en molde de silicona

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31 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Ilustración 21. Detalle 2 de los orificios de la tobera en molde de silicona

Ilustración 22. Imagen en microscopio del molde de silicona de la tobera realizada en México y cedida por José Antonio Soriano de la UCLM.

Ilustración 23. Molde de la tobera realizado en "Solidworks" con nuestras medidas.

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32 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Ilustración 24. Molde de la tobera con las medidas tomadas realizado po "SolidWorks"

Husillo de presión (15):

Ilustración 25. Molde de la pieza 15.

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33 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Guía del inducido (16):

Ilustración 26. Moldes de la pieza 16.

Asentamiento del inducido (17):

Ilustración 27. Moldes de la pieza 17.

Ilustración 28. Detalle del molde de la pieza 17.

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3.3.4 Conclusiones

Para validar dicha técnica y ver la veracidad de ésta, vamos a comparar la

geometría interior de la tobera medida por nosotros utilizando el molde de silicona

con los datos obtenidos mediante un estudio de rayos X realizado en el Museo de

Ciencias Naturales de Madrid por Cristina Paradella.

En total, se van a comparar 4 medidas distintas del interior de ésta,

correspondientes con: el diámetro del orificio, un ángulo y dos diámetros distintos.

A continuación, se muestran las fotos tomadas del ensayo de rayos X y de la

pieza realizada en CAD con las medidas tomadas a partir del método de la silicona.

Ilustración 29. Ángulo del interior de la tobera medido con rayos X por Cristina Paradella.

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Ilustración 30. Ángulo del interior de la tobera representado en "SolidWorks" con las medidas realizadas con el molde de silicona.

TÉCNICA DE LA SILICONA RAYOS X ERROR ABSOLUTO (%)

59,26 ± 0,16 59,30 0,07251265

Tabla 1. Comparación de resultados ángulos.

Ilustración 31. Diámetro 1 del interior de la tobera medido con rayos X por Cristina Paradella.

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Ilustración 32. Diámetro 1 del interior de la tobera representado en "SolidWorks" con las medidas realizadas con el molde de silicona.

TÉCNICA DE LA SILICONA RAYOS X ERROR ABSOLUTO (%)

3,914 ± 0,005 4,01702 2,57454531

Tabla 2. Comparación del diámetro 1.

Ilustración 33. Diámetro 2 del interior de la tobera medido con rayos X por Cristina Paradella.

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Ilustración 34. Diámetro 2 del interior de la tobera representado en "SolidWorks" con las medidas realizadas con el molde de silicona.

TÉCNICA DE LA SILICONA RAYOS X ERROR ABSOLUTO (%)

3,889 ± 0,004 4,00027 2,77156292

Tabla 3. Comparación del diámetro 2.

Ilustración 35. Orificio de salida de la tobera medido con rayos X por Cristina Paradella.

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Ilustración 35. Orificio de salida de la tobera representado en "SolidWorks" con las medidas realizadas con el molde de silicona.

TÉCNICA DE LA SILICONA RAYOS X ERROR ABSOLUTO (%)

0,146 ± 0,003 0,14697 0,660

Tabla 4. Comparación del orificio de salida.

A la vista de los resultados obtenidos, podemos concluir que es un buen

método de medición debido a que los errores obtenidos han sido muy bajos, todos

por debajo del 3%.

En consecuencia, podemos afirmar que esta técnica es eficiente para medir

interiores, presentando, además, diversas ventajas frente a otros métodos para

medir geometrías internas. Es una técnica no destructiva, con la que podemos evitar

seccionar la pieza para conocer su interior, además es un método mucho más

económico y asequible que un equipo de rayos X.

3.4. Cálculo de la constante elástica de los resortes.

3.4.1 Introducción

Basándonos en la ley de Hooke, que relaciona la fuerza ejercida por el resorte

con su variación de longitud, vamos a hallar la constante elástica de cada muelle. La

expresión de la ley de Hooke para muelles es la siguiente:

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(Fórmula 5)

Para calcular dicho cociente vamos a realizar una serie de ensayos, que

consisten en hallar la fuerza y la deformación del muelle. Para ello, vamos a

comprimir el muelle con una fresadora.

A pesar de que la fresadora es una máquina de arranque de viruta que usa una

herramienta de corte para generar un plano o superficie recta [17], nosotros la

vamos a usar, manualmente, para solamente provocar la fuerza de compresión

sobre el muelle, bajando la herramienta en el eje vertical. Gracias a la fresadora

también conoceremos la deformación del muelle, ya que en todo momento nos

indica cuánto ha bajado la herramienta.

Ilustración 36. Fresadora con dinamómetro

La fuerza será medida gracias a un dinamómetro que consiste en un

instrumento de medida de fuerza conectado a la fresadora.

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Ilustración 37. Amplificador del dinamómetro.

Para realizar el ensayo, primero de todo realizamos una base, que contendrá a

los resortes, para que, a la hora de comprimirlos, no salgan despedidos y así ser

capaces de medir bien y evitar posibles accidentes.

Esta base consiste en una plancha de metal, a la que se le ha realizado un

orificio para cada muelle, de diámetro algo superior al de dicho muelle para que

exista algo de holgura entre el muelle y la pared de metal, y que así no haya

rozamiento, y por tanto, una fuerza resistente que afecte al cálculo.

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Ilustración 38. Plancha de metal con los muelles situada en la fresadora.

Para distintas posiciones de la fresadora, mediremos un total de 10 veces la

fuerza soportada por el muelle.

3.4.2 Resultados y conclusiones.

Una vez recogidas todas las medidas, hemos calculado la media de la fuerza

(F) para cada deformación () a la que ha sido sometida el muelle.

Los resultados obtenidos han sido:

MUELLE 5 MUELLE 10

δ (mm) F media (N) δ (mm) F media (N)

0,5 8,8 0,5 11

1 26 1 24

1,5 43,7 1,5 38

2 61,7 2 52

2,5 76,7 2,5 65

3 75

3,5 88

Tabla 5. Resumen medidas recogidas para los dos muelles.

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Ilustración 39. Diagrama de cajas y bigotes para muelle del solenoide

Ilustración 40. Diagrama de cajas y bigotes para muelle de la tobera

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43 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Luego, con ayuda del programa “Mathematica” en la versión 2010, hemos

calculado la regresión lineal de los datos obtenidos para cada muelle, así como su

incertidumbre. La función utilizada en “Mathematica” está explicada en el anexo 4.

Para el muelle 5, hemos obtenido que:

Valor del

parámetro Incertidumbre t-Estadístico P-valor

1 k

Tabla 6. Resumen de valores dados por la función del “Mathematica” para el muelle 5.

Como observamos, el p-valor del parámetro independiente nos ha salido

superior al 0,05, lo que significará que dicho parámetro no es significativo.

La incertidumbre de la regresión ha sido de 0,00041.

Por otro lado, para el muelle del solenoide (10), nos ha resultado que:

Valor del

parámetro Incertidumbre t-Estadístico P-valor

1

k

Tabla 7. Resumen de valores dados por la función del “Mathematica” para el muelle 10.

Tal y como antes, el p-valor del termino independiente es mayor a 0,05, por lo

que su valor no puede ser tomado como significativo.

La incertidumbre de la regresión lineal es de 0,0041.

Concluimos con que la constante elástica del muelle 5 es de

y

la del muelle del solenoide (10),

.

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44 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Ahora que conocemos la constante de elasticidad, podemos estimar el material

del que estará compuesto cada muelle conociendo su módulo de elasticidad

trasversal (G) que nos serán posible hallar a partir de la siguiente fórmula

desarrollada en el libro “Diseño en Ingeniería Mecánica” de Shigley [18]:

(Fórmula 6)

Siendo N, el número de espiras totales, D el diámetro medio del muelle y d, el

diámetro del alambre.

Según el libro de Shigley [18], nuestros resortes se corresponden con unos

resortes helicoidales de compresión con extremos planos y esmerilados por lo que,

para nuestro estudio, N será la suma del número de espiras activas más dos.

Resultando que N=15 para el muelle del solenoide (10) y N=10 para el muelle de la

tobera (5).

Ilustración 41, Tipos de extremos de resortes según Shigley [10].

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Así despejamos G para ambos muelles:

Según la tabla 10-5 del libro de Shigley, añadida en el anexo 3 de tablas,

donde se resume los materiales más utilizados en resortes, el material que más se

aproxima para ambos resortes es el acero inoxidable 17-7PH, con una G de 75,8

GPa.

3.5. Descripción y Modelado 3D.

Como ya hemos mencionado anteriormente, modelamos el inyector en 3D

mediante el sistema CAD SolidWorks en la versión del 2017.

Para ello, primero presentamos cada pieza individualmente, una vez conocida

la totalidad de su geometría, para luego hacer el ensamble del conjunto.

Los planos de cada pieza y del ensamblaje se encuentran en el Anexo 2.

En este apartado también describiremos cada pieza sin entrar en profundidad

en el funcionamiento del inyector, ya que esa tarea será explicada en otro apartado

posterior, una vez que conozcamos todas las piezas y el conjunto de éstas.

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1. Solenoide.

Ilustración 42. Vista en alzado del solenoide. Ilustración 43. Solenoide visto desde abajo

Se corresponde con un dispositivo que utiliza un electroimán para atraer hacia

ella otra pieza que conforma el inyector, el inducido (12), para así controlar el flujo de

combustible, impidiendo o permitiendo el paso de éste hacia ciertas zonas según si

está activada o no.

Como la rama de la electricidad no es objetivo de estudio en este trabajo, ya

que nuestro máximo interés es conocer cómo funciona el inyector y por donde

transcurre el flujo, no hemos modelado ni estudiado dicha parte. Por ello, solo

hemos modelado las zonas visibles y medibles. Debido a esto, la parte exterior que

no es de gran interés ha sido medida solamente con un pie de rey. La parte interior

que se ha podido reproducir con la técnica de la silicona sí ha sido medida en más

profundidad con el proyector de perfiles.

Sin embargo, aunque no lo hayamos modelado, sabemos que en su interior se

encuentra una bobina formada por alambre enrollado que es la encargada de crear

el campo magnético cuando por ella circula una corriente eléctrica. La corriente

eléctrica tendrá que suministrarse en el momento exacto para dar comienzo a la

inyección y finalizarla en el tiempo correcto. Entonces, será activada o desactivada

adecuadamente gracias a la unidad de control electrónica (ECU).

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A continuación, se muestra el resultado del modelado con las vistas más

interesantes.

Ilustración 44. Vista desde atrás del solenoide. Ilustración 45.Vista isométrica del solenoide.

Ilustración 46. Corte trasversal del solenoide Ilustración 47. Vista inferior del solenoide

Electroimán

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Ilustración 48. Alzado del solenoide Ilustración 49. Perfil del solenoide

Para la realización de esta pieza, hemos utilizado operaciones básicas. Primero

hemos extruido un hexágono, y luego con la función “corte de revolución” con un

croquis triangular le hemos dado la forma inclinada en sus extremos. Sobre este

hexágono, ya cortado, hemos hecho una “extrusión por revolución” para realizar las

partes cilíndricas. La parte superior ha sido realizada con distintas extrusiones y

cortes.

Por último hemos hecho varios cortes con perfiles circulares para conseguir el

interior y un roscado, donde se roscará con el cuerpo del inyector (3).

Terminal de la

resistencia de

corrección [21]

Terminal del

solenoide [21]

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2. Aguja

Ilustración 50. Imagen de la aguja real 2 Ilustración 51. Imagen de la aguja real 1

Es la pieza encargada de permitir o no el paso del combustible hacia los

orificios de salida. Por ende, la geometría de su punta es un factor de gran

importancia ya que influye en el pulverizado del flujo y es un dato necesario a

conocer para la simulación del inyector.

A continuación, se muestra el modelo realizado junto con los nombres de las

distintas zonas de las piezas [6].

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Ilustración 52. Alzado de la aguja Ilustración 53. Isométrica de la aguja

Ilustración 54. Detalle de la punta de la aguja.

Esta pieza simplemente se ha modelado con la operación de “revolución de

saliente/base“; una vez dibujado el perfil de la pieza en el plano alzado lo hacemos

girar sobre su eje de ordenadas, obteniendo así una pieza con volumen.

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3. Cuerpo

Ilustración 55. Imagen del cuerpo diseccionado Ilustración 56. Detalle del canal de entrada.

El cuerpo es el grueso del inyector que contendrá a un pistón en su interior.

Además, tiene otros dos orificios que se corresponden con la entrada y el retorno del

combustible.

Ha resultado ser la pieza con más mediciones debido a su complicada

geometría, tanto interior como exterior. Por ello, en el plano de esta pieza (anexo 2)

solo vendrán contenidas las cotas más importantes: todo el interior y las cotas de

importancia del exterior. Ya que ante la inmensidad de cotas del exterior, no cabrían

en un solo plano y debido a la inexistente importancia de ellas en este trabajo no

vemos oportuno considerarlas en los planos.

No obstante, en las tablas de medidas (anexo 1) sí aparecen todas las medidas

tomadas con su croquis correspondiente a mano alzada.

Las vistas más importantes son:

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Ilustración 57. Alzado del cuerpo. Ilustración 58. Corte trasversal del cuerpo

Ilustración 59. Isométrica del cuerpo.

Canal

de

entrada

Canal

de

retorno

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Ilustración 60. Planta del cuerpo. Ilustración 61. Vista inferior del cuerpo

Principalmente, esta pieza ha sido creada con la función “revolución de

saliente/base“, a la que se le han realizado los orificios con cortes por barrido.

Luego, se han extruido/cortado las partes necesarias y añadidas las diferentes

roscas que presentaba.

4. Pasadores

Ilustración 62. Pasadores reales.

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Sirven de guía para que dos piezas sin unir se encuentren en la posición

correcta y no se muevan.

En total el inyector tiene 4 pasadores, dos para unir el cuerpo (3) con la tobera

(14) y otros dos para unir el cuerpo con el asentamiento del inductor (17).

Ilustración 63. Vista isométrica del pasador.

Para esta pieza solo hemos usado la función “revolución de saliente/base“.

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5. Muelle de la tobera

Ilustración 64. Muelle de la tobera real.

Tal y como hemos explicado en el apartado de cálculo de la constante elástica,

consiste en un resorte helicoidal de compresión con extremos planos y esmerilados

de acero inoxidable 17-7PH. Siendo su constante de elasticidad, k de 31 ± 1,183

N/mm.

Este muelle es comprimido por el husillo de presión (15) cuando la aguja se

eleva, almacenado energía que será liberada cuando la presión sobre el émbolo (7)

(la que hay en la cámara de presión) sea mayor que hay que en la cámara de

presión de la tobera (14), es decir, momento en que la aguja (2) desciende hasta su

posición de reposo.

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Ilustración 65. Isométrica del muelle 5. Ilustración 66. Alzado del muelle 5.

Para el modelado de esta pieza hemos creado una hélice que será el recorrido

que seguirá un perfil circular del diámetro del alambre gracias a la operación de

“Saliente/Base salida”. Luego, para conseguir los extremos esmerilados y planos

hemos realizado unos cortes tanto en la parte inferior como en la superior.

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6. Arandela de la tobera.

Ilustración 67. Arandela de la tobera real.

Esta arandela sirve para que el muelle de la tobera (5) tenga mayor superficie

de apoyo en uno de sus extremos.

Ilustración 68. Vista isométrica de la arandela de la tobera.

Esta pieza solo ha necesitado de una extrusión.

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7. Émbolo de control

Ilustración 69. Imagen 2 del émbolo de control real. Ilustración 70. Imagen 1 del émbolo de control real.

Es un vástago que, en su posición de reposo, se encarga de presionar a la

aguja (2) y así cerrar los orificios de salida del combustible.

Sin embargo, cuándo la presión sobre éste es inferior a que la que se ejerce en

reborde de apoyo de presión de la aguja (2), éste se elevará junto a ella.

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Ilustración 71. Alzado del émbolo Ilustración 72. Vista isométrica del émbolo

Dicha pieza, igual que la mayoría, ha sido conformada con la operación

“revolución saliente/base”.

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8. Manguito roscado

Ilustración 73. Imagen del manguito roscado real.

Es la pieza de unión entre la tobera (14) y el cuerpo (3).

Ilustración 74. Corte trasversal del manguito roscado Ilustración 75. Alzado del manguito roscado

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61 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Ilustración 76. Vista isométrica del manguito roscado.

9. Arandela del solenoide

Igual que la arandela anterior (6) sirve para que un muelle tenga mayor

superficie de apoyo, en este caso, el muelle del solenoide (10). Y ha sido modelada

de la misma manera que la otra arandela (6).

Ilustración 77. Vista isométrica de la arandela del solenoide.

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62 Escuela Politécnica Superior de Jaén

10. Muelle del inductor.

Ilustración 78. Muelle del solenoide real

El electroimán que contiene el solenoide (1) funciona como un imán de menos

intensidad cuando no circula corriente por él, por lo que el inductor (12) se queda

pegado a éste, aunque no esté activado el solenoide. Debido a este hecho, es

necesaria la existencia de este resorte que ejerce una fuerza, al estar comprimido,

sobre el inductor (12) y lo empuja a su posición de reposo.

Ilustración 79. Alzado muelle 10 Ilustración 80. Vista isométrica del muelle 10

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63 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Igual que el resorte anterior, es uno de compresión helicoidal con extremos

planos y esmerilados de acero inoxidable 17-7PH, con una constante k de 25,37 ± -

0,66 N/mm, estos datos quedan desarrollados en el apartado del cálculo de la

constante del muelle (apartado 3.4).

Este muelle se ha creado igual que al muelle 5.

11. Arandela de calibración

Ilustración 81. Imagen real de la arandela de calibración.

Ayuda a sellar mejor la unión roscada entre el cuerpo (3) y el solenoide (4). Y

ha sido creada con una simple extrusión.

Ilustración 82. Vista isométrica de la arandela de calibración.

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64 Escuela Politécnica Superior de Jaén

12. Inducido

Ilustración 83. Imagen del solenoide real.

Es la pieza que es atraída por el electroimán del solenoide (1), de forma que

cuando se activa éste se le queda pegada, dejando al flujo de combustible fluir hacia

el conducto de retorno. En su posición de reposo no permite que el flujo vaya a este

retorno.

Además, en su extremo inferior tiene una cavidad donde se encuentra la

válvula semiesférica (18).

Ilustración 84. Corte trasversal del inducido Ilustración 85. Alzado del inducido

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Ilustración 86. Vista isométrica del inducido.

Ilustración 87. Vista inferior del inducido. Ilustración 88. Planta del inducido.

El extremo inferior ha sido creado con la operación de siempre, es decir, la de

“revolución saliente/base”. Y el extremo superior con distintas extrusiones y cortes.

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13. Junta tórica

Ilustración 89. Junta tórica real.

Al igual que la anilla de calibración (11) sirve para dar sello a la unión roscada

del cuerpo (3) con el solenoide (1). Ha sido creada con la operación de “barrido”.

Ilustración 90. Vista isométrica de la junta tórica.

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14. Tobera

Ilustración 91. Imagen real de la tobera 2. Ilustración 92. Imagen real de la tobera 1.

Como hemos mencionado anteriormente, es una de las piezas más

importantes del inyector, ya que en su extremo inferior tiene los orificios que

permiten la salida del combustible cuando la aguja (2), que se encuentra contenida

en su interior, se eleva debido a que la fuerza ejercida por el combustible en la

cámara de presión, es superior que la ejercida sobre el émbolo de control (7).

Concretamente, este inyector tiene 7 orificios cónicos, por lo que no existirá un

salto brusco de presiones a la entrada de éstos y darán lugar a una variación

gradual tanto de la presión como de la velocidad [19]. Además, se reduce el efecto

de la cavitación y de la turbulencia, aumentando el avance del combustible

pulverizado, reduciendo la dispersión, y por tanto, incrementando la eficiencia del

flujo [20].

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68 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Al igual que en la aguja (1), hemos nombrado cada parte de la tobera como

Bosch indica en su libro Sistemas de Inyección de acumulador Common-Rail, Diésel

[6].

Ilustración 93. Corte trasversal de la tobera. Ilustración 94. Alzado de la tobera.

Taladro

de

afluencia

Cámara

de

presión

Reborde del

cuerpo del

inyector

Vástago del

cuerpo del

inyector

Casquete del

inyector

Unidad

combinada de

cuerpo del

inyector

Asiento de la

aguja

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Ilustración 95. Corte trasversal en vista isométrica Ilustración 96. Vista isométrica de la tobera.

de la tobera.

Ilustración 97. Detalle orificio de la tobera en "SolidWorks"

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15. Husillo de presión

Ilustración 98. Husillo de presión real.

Es el encargado de comprimir al muelle de la tobera (5) cuando la aguja (2) se

eleva ya que en su interior se encuentra la espiga de presión.

Ilustración 99. Alzado husillo de presión. Ilustración 100. Corte trasversal del husillo de presión.

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71 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Ilustración 101. Vista isométrica husillo de presión. Ilustración 102. Corte trasversal husillo de presión.

Esta pieza ha sido realizada con la operación “revolución saliente/base”.

16. Guía del inducido

Ilustración 103. Imagen guía del inducido real

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72 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Se encuentra roscada en el cuerpo (3) para así mantenerla sujeta y es la pieza

sobre la que descansa el inducido (12) cuando se encuentra en posición de reposo.

Sus conductos laterales permiten la salida del combustible hacia el canal de retorno.

Ilustración 104. Corte trasversal de la guía del inducido Ilustración 105. Alzado guía del inducido

Ilustración 106. Vista isométrica de la guía del inducido.

Paso de fuga

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73 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Ilustración 107. Vista inferior de la guía del inducido Ilustración 108. Planta de la guía del inducido.

Resulta de una extrusión con varios cortes por revolución a la que se le ha

realizado una rosca en uno de sus extremos mediante el barrido de un perfil

triangular.

17. Asentamiento del inducido

Ilustración 109. Imagen del asentamiento del inducido real.

Está sujetada al cuerpo (3) mediante dos pasadores (4). Se sitúa debajo de la

guía del inducido (16) y por su orificio lateral entra el combustible desde el canal de

entrada hasta su orificio central.

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Ilustración 110. Vista isométrica del asentamiento del inducido.

Ilustración 111. Alzado del asentamiento del inducido.

Ilustración 112. Corte trasversal del asentamiento del inducido.

Canal de

estrangulación de

salida

Canal de

estrangulación

de entrada

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Ilustración 113. Planta asentamiento del inducido. Ilustración 114. Vista inferior del asentamiento del inducido.

Ha sido conformada por una extrusión con varios cortes por extrusión y

revolución.

18. Válvula semiesférica.

Se sitúa en el interior del inducido (12) e impide el paso del combustible cuando

el solenoide está desactivado (1), tapando por su cara plana el canal de

estrangulación de salida del asiento del inducido (17), y por ende, su parte esférica

se sitúa en el interior del inducido (12) [9].

Ilustración 115. Vista isométrica de la válvula semiesférica.

Creándose mediante la función “revolución de saliente/base”.

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CONJUNTO:

Ilustración 116. Imagen del conjunto real.

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Ilustración 117. Conjunto completo modelado.

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78 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Ilustración 118. Corte trasversal del conjunto. Ilustración 119. Alzado del conjunto.

Ilustración 120. Detalle del conjunto.

Cámara de

control

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79 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Ilustración 121. Vista explosionada del conjunto.

4. FUNCIONAMIENTO DETALLADO.

El inyector tiene cuatro estados de funcionamiento distintitos, donde en todo

momento el motor se encuentra encendido y la bomba de alta presión está

funcionando, suministrando la presión necesaria en cada momento. En caso

contrario, el inyector no funcionaría [6].

El primer estado se produce cuando el inyector está cerrado, es decir, estaría

en su situación de reposo. Luego, se da lugar al segundo estado, o sea, cuando el

inyector se abre, momento en el que la inyección comienza. El tercer estado ocurre

cuando está completamiento abierto, y por último, pasa a estar cerrado, siendo éste

su último estado de servicio [7].

El estado de reposo se produce cuando el solenoide (1) no está activado, por lo

que no recibe ninguna corriente y por tanto, el inducido (12) no está siendo atraído

hacia su electroimán, aunque cabe destacar, que sin corriente eléctrica también

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80 Escuela Politécnica Superior de Jaén

ejerce de imán pero no lo suficiente como para atraer al inducido (12) hacia él y por

ello se encontraría reposando sobre la guía del inducido (16). De manera que la

parte plana de la válvula semiesférica (18) que tiene contenida en su interior

obstruye el paso combustible, imposibilitando el camino de retorno del combustible.

Además, la aguja (2) también se encuentra descansando en el interior de la

tobera, tapando todos los orificios de salida e impidiendo así la salida del

combustible. Esto es debido a que la presión que el flujo ejerce sobre el émbolo de

control (7) es mayor que la que se ejerce sobre la aguja (2), o lo que es lo mismo,

que la del rail, ya que el área de la superficie del émbolo es mayor que el área de la

parte baja de la aguja (2) [6-8].

Este primer estado queda ilustrado en el siguiente esquema, donde se ha

representado al combustible de color azul, por otro lado, por el tamaño de las flechas

indicamos dónde se producen mayores o menores presiones.

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Ilustración 122. Inyector en su posición de reposo.

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82 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Luego, cuando es necesario dar comienzo a la inyección, la unidad de control

electrónica (ECU) activa el solenoide (1) y por ende, se crea el campo magnético

que atrae al inducido (12) hacia él, dejando libre el camino de retorno del

combustible, traduciéndose como una caída de presión en la cámara de control,

debido a que el caudal en el canal de estrangulación de salida del asiento del

inducido (12), es menor que el de canal de estrangulación de entrada [21]. Por tanto,

el muelle situado en el interior del solenoide (10) queda comprimido por el inducido

(12), almacenando energía.

Ahora, como la presión sobre el pistón (7) es menor que la del rail se ocasiona

la elevación de la aguja (2), y a la par, la del émbolo, de modo que los orificios de la

tobera (14) han quedado desbloqueados y se da lugar a la pulverización del

combustible a través de ellos. En esta situación, el muelle por el que pasa el vástago

(5) queda comprimido por el husillo de presión (15).

La cantidad de combustible que será inyectada depende del número y del

diámetro de los orificios de la tobera, de la presión del rail y del tiempo de activación

de la electroválvula. De modo que si este tiempo no es suficientemente largo como

para que la aguja se eleve completamente, el combustible inyectado no será el

máximo posible, de forma que cuanto menor sea el tiempo menos es la cantidad de

combustible inyectada [9].

De igual manera que antes, se deja un esquema detallando el comportamiento

explicado. En este caso se ha representado el nuevo camino disponible, esto es, el

de retorno de color de rojo.

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Ilustración 123. Inyector abierto.

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84 Escuela Politécnica Superior de Jaén

Cuando la ECU deja de mandar corriente, el solenoide (1) se desactiva y el

muelle del solenoide (10) libera la energía almacenada, empujando al inducido (12)

a su posición de reposo, ya que la fuerza ejercida es mayor que la fuerza magnética

del electroimán sin campo magnético. Esto produce que el camino de retorno vuelva

a estar bloqueado y entonces, volverá a subir la presión ejercida sobre el émbolo (7),

de forma que cuando supere a la que se ejerce sobre la aguja (2), será desplazado

hasta su posición de reposo al igual que la aguja (2) y el muelle de la tobera (5)

dejará de estar comprimido.

El fin de la inyección se considera cuando los orificios quedan totalmente

obstaculizados por la aguja (2).

5. CONCLUSIONES

En este trabajo se ha validado la técnica de la silicona como método de medida

fiable para cavidades interiores que son difíciles de medir con métodos

convencionales, gracias a la comparación de nuestros resultados con los obtenidos

mediante rayos X.

Además, también se ha hallado la constante de los resortes que componen al

inyector, viendo que efectivamente, se comportan según de la ley de Hooke, es

decir, son dos muelles lineales. Además, una vez conocida dicha constante, hemos

podido deducir el material del que están compuestos ambos muelles.

En la última parte, nos centramos en el modelado geométrico en “SolidWorks”

y estudio del inyector, donde hemos podido ver visualmente que las medidas

tomadas son correctas, puesto que al realizar el ensamblaje del conjunto todas las

piezas encajan a la perfección. Además, hemos podido comprobar algunas medidas

con catálogos del modelo de estudio, resultando las medidas tomadas como

correctas.

Finalmente, a partir del conjunto hemos podido entender y explicar con más

precisión el comportamiento del inyector.

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6. REFERENCIAS

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[2] SU, T. F.; FARRELL, P. V.; NAGARAJAN, R. T. Nozzle effect on high pressure

diesel injection. SAE transactions, 1995, p. 177-188.

[3] PAYRI, Raul, et al. Effects of nozzle geometry on direct injection diesel engine

combustion process. Applied thermal engineering, 2009, vol. 29, no 10, p. 2051-

2060.

[4] Rovira De, Antonio; Muñoz, Marta. Motores de combustión interna, UNED, 2015.

[5] Mollenhauer, Klaus; Tschoeke, Helmut. Handbook of Diesel Engines, Springer,

2010.

[6] Bosch GmbH,Robert, Sistemas de Inyección Diésel. Edición 2001.1999

[7] Bosch GmbH,Robert, Control electrónico del motor diésel; Sistemas de inyección

Diesel, Unidad de bomba-inyector/Bomba-tubería-inyector. Edición 2001.

[8] PAYRI GONZÁLEZ, Francisco; DESANTES FERNÁNDEZ, José Mª. Motores de

combustión interna alternativos. Colección Académica. Editorial UPV, 2011.

[9] Diesel Distributors. REPAIR GUIDE FOR DENSO COMMON RAIL INJECTOR

REPAIR.

[10] Auto Avance.Asistencia en Tecnología Automotriz. SISTEMA DE INYECCION

DE COMBUSTIBLE COMMON RAIL DENSO.

[11] BIPM. Evaluación de datos de medición — Guía para la expresión de la

incertidumbre de medida. EDICIÓN DIGITAL 1 CEM (2008).

[12] JCGM 100: 2008 GUM 1995 con ligeras correcciones. Evaluación de datos de

medición Guía para la expresión de la incertidumbre de medida. 1ª Ed. Sept. 2008.

[13] Centro Español de Metrología, 1999, Procedimiento DI-001 para la Calibración

de Proyectores de Perfiles, 1ªed, CEM, Madrid.

[14] MACIÁN, V., et al. New technique for determination of internal geometry of a

diesel nozzle with the use of silicone methodology. Experimental techniques, 2003,

vol. 27, no 2, p. 39-43.

[15] YOON, Seung Hyun; CHA, June Pyo; LEE, Chang Sik. An investigation of the

effects of spray angle and injection strategy on dimethyl ether (DME) combustion and

exhaust emission characteristics in a common-rail diesel engine. Fuel Processing

Technology, 2010, vol. 91, no 11, p. 1364-1372.

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86 Escuela Politécnica Superior de Jaén

[16] LEE, B. H., et al. Effect of the number of fuel injector holes on characteristics of

combustion and emissions in a diesel engine. International Journal of Automotive

Technology, 2010, vol. 11, no 6, p. 783-791.

[17] GROOVER, Mikell. Fundamentos de manufactura moderna. Tercera edición.

Ed. México, DF: Mc Graw Hill, 2007.

[18] Budynas, Richard G, J K. Nisbett, and Joseph E. Shigley. Shigley's Mechanical

Engineering Design. New York: McGraw-Hill, 2011 Print.

[19] PAYRI, R., et al. Using spray momentum flux measurements to understand the

influence of diesel nozzle geometry on spray characteristics. Fuel, 2005, vol. 84, no

5, p. 551-561.

[20] SOM, Sibendu, et al. Effect of nozzle orifice geometry on spray, combustion, and

emission characteristics under diesel engine conditions. Fuel, 2011, vol. 90, no 3, p.

1267-1276.

[21] SEYKENS, X. L. J.; SOMERS, L. M. T.; BAERT, R. S. G. Modelling of common

rail fuel injection system and influence of fluid properties on injection

process. Proceedings of VAFSEP, 2004, p. 6-9.

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7. ANEXOS

7.1. ANEXO 1. TABLAS MEDIDAS TOMADAS.

LEYENDA:

Medida proyector de perfiles sobre pieza real

Medida pie de rey/micrómetro

Medida proyector sobre molde silicona.

Nombre Valor medio

Incertidumbre (Tipo A)

Todas las longitudes están expresadas en milímetros, los ángulos en grados y los pesos en

gramos.

1. SOLENOIDE:

Ilustración 124. Croquis del solenoide.

D1 l1 l2 D2 L3 D3 D4 L4 l5 e1 d5 e2

1 18,060 2,47 9,76 29,01 3,33 26,26 26,89 14,09 21,77 4,78 4,03 11,86

2 18,070 2,4 9,88 29 3,2 26,24 26,93 13,85 21,79 5,11 3,83 11,85

3 18,080 2,59 9,83 29,02 3,24 26,2 26,84 14,18 21,87 4,55 3,88 11,85

4 18,080 2,42 9,5 29,01 3,25 26,2 26,92 14,13 21,8 4,63 3,9 11,85

5 18,070 2,49 9,64 29,02 3,25 26,26 26,84 14,08 21,77 4,4 3,88 11,95

6 18,070 2,37 9,72 29,01 3,52 26,18 26,91 14,22 21,9 4,35 3,92 11,93

7 18,080 2,49 9,7 29,01 3,28 26,23 26,92 14,16 21,74 4,45 3,8 11,94

8 18,090 2,45 9,63 29 3,36 26,25 26,83 13,99 21,49 4,6 3,84 12,02

9 18,070 2,42 9,67 29 3,38 26,26 26,93 14,22 21,67 4,7 3,72 12,05

10 18,070 2,33 9,73 29 3,43 26,28 26,93 14,21 21,51 4,49 4,04 12,07

18,07 2,44 9,71 29,01 3,32 26,24 26,89 14,11 21,73 4,61 3,88 11,94

0,01 0,07 0,11 0,01 0,10 0,03 0,04 0,12 0,14 0,22 0,10 0,09

Tabla 8. Tabla 1 de medidas del solenoide.

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l7 lT D e lt d6 l6 f7 Et

20,23 17,654 4,241 0,869 2,041 8,48 8,4 3,92 17,33

20,19 17,66 4,244 0,860 2,052 8,71 8,38 3,82 17,28

20,24 17,682 4,243 0,877 2,058 8,70 8,43 3,82 17,3

20,16 17,692 4,29 0,870 2,054 8,51 8,4 3,84 17,3

20,21 17,704 4,222 0,887 2,053 8,63 8,41 4,02 17,31

20,18 17,702 4,243 0,834 2,077 8,47 8,41 4,00 17,31

20,21 17,708 4,242 0,832 2,045 8,90 8,38 3,82 17,34

20,19 17,72 4,232 0,832 2,051 8,51 8,4 3,94 17,28

20,27 17,689 4,249 0,837 2,046 8,42 8,39 4,01 17,26

20,25 17,688 4,244 0,829 2,061 8,60 8,42 3,86 17,27

20,21 17,690 4,245 0,853 2,054 8,59 8,40 3,91 17,30

0,03 0,021 0,018 0,022 0,010 0,15 0,02 0,08 0,03

Tabla 9. Tabla 2 de medidas del solenoide.

2. AGUJA

Ilustración 125. Croquis de la aguja.

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89 Escuela Politécnica Superior de Jaén

D1 l1 r1 r2 D2 l5 l2 l4 r4 l3 r3 d1

1 2,176 3,581 0,101 0,373 3,998 2,312 2,747 3,686 0,102 0,39 0,147 0,522

2 2,171 3,561 0,098 0,34 4,006 2,323 2,743 3,694 0,114 0,393 0,146 0,529

3 2,154 3,559 0,098 0,344 4,003 2,307 2,745 3,694 0,111 0,399 0,145 0,525

4 2,156 3,572 0,093 0,326 4,005 2,32 2,745 3,696 0,104 0,4 0,146 0,525

5 2,181 3,564 0,095 0,313 3,994 2,305 2,75 3,69 0,109 0,391 0,147 0,526

6 2,174 3,56 0,103 0,346 3,997 2,303 2,745 3,687 0,112 0,395 0,148 0,529

7 2,157 3,556 0,106 0,348 3,995 2,306 2,752 3,695 0,109 0,388 0,146 0,528

8 2,18 3,577 0,099 0,359 4,001 2,312 2,746 3,701 0,11 0,386 0,145 0,527

9 2,176 3,56 0,099 0,326 4,003 2,317 2,753 3,699 0,115 0,39 0,147 0,528

10 2,158 3,57 0,1 0,344 4,006 2,312 2,756 3,692 0,111 0,39 0,148 0,528

2,168 3,566 0,099 0,342 4,001 2,312 2,748 3,693 0,110 0,392 0,147 0,527

0,011 0,008 0,004 0,017 0,005 0,007 0,004 0,005 0,004 0,005 0,001 0,002

Tabla 10. Tabla 1 de medidas de la aguja.

α1 D3 l6 l7 d2 d3 l8 l9 l10 l11 α2 α3 α4

30,03 3,206 2,896 23,321 0,253 0,231 1,159 1,169 0,406 0,425 22,78 29,71 45,63

30,58 3,212 2,9 23,319 0,3 0,232 1,155 1,166 0,404 0,427 22,14 29,18 45,27

30,22 3,207 2,908 23,333 0,315 0,237 1,159 1,166 0,402 0,427 22,68 29,65 45,79

30,55 3,208 2,906 23,323 0,294 0,251 1,161 1,182 0,399 0,426 22,25 29,23 45,4

30 3,207 2,912 23,331 0,297 0,261 1,16 1,169 0,382 0,428 22,65 29,73 45,68

30,08 3,207 2,906 23,32 0,308 0,242 1,158 1,165 0,395 0,428 22,15 29,16 45,43

30,6 3,195 2,905 22,318 0,288 0,243 1,16 1,184 0,403 0,425 22,66 29,68 45,5

30,46 3,213 2,907 23,318 0,314 0,249 1,162 1,166 0,392 0,425 22,3 29,37 45,49

30,09 3,212 2,905 23,327 0,296 0,238 1,156 1,175 0,389 0,425 22,58 29,51 45,27

30,4 3,198 2,908 23,336 0,313 0,246 1,157 1,169 0,396 0,429 22,25 29,37 45,35

30,301 3,207 2,905 23,225 0,298 0,243 1,159 1,171 0,397 0,427 22,444 29,459 45,481

0,242 0,006 0,004 0,319 0,018 0,009 0,002 0,007 0,008 0,002 0,247 0,226 0,174

Tabla 11. Tabla 2 de medidas de la aguja.

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3. CUERPO:

Ilustración 126. Croquis del exterior del cuerpo.

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Ilustración 127. Croquis del interior del cuerpo.

α1 Lrotura p D3 D4 l2 d3 r1 r2 l3 α2 l5 l6

1 28,89 44,139 0,507 20,854 18,932 39,847 3,307 0,434 1,440 33,324 43,34 1,866 9,283

2 28,50 44,130 0,496 20,860 18,938 39,838 3,313 0,405 1,423 33,325 43,64 1,839 9,292

3 28,78 44,245 0,492 20,843 18,944 39,843 3,316 0,419 1,426 33,310 43,20 1,840 9,294

4 28,28 44,137 0,508 20,842 18,899 39,849 3,314 0,459 1,434 33,319 43,67 1,832 9,296

5 28,79 44,135 0,498 20,845 18,917 39,841 3,310 0,456 1,431 33,332 43,28 1,835 9,294

6 28,44 44,175 0,498 20,859 18,902 39,843 3,307 0,456 1,434 33,310 43,64 1,844 9,289

7 28,73 44,184 0,506 20,850 18,943 39,856 3,303 0,447 1,432 33,340 43,35 1,851 9,293

8 28,36 44,122 0,498 20,824 18,913 39,864 3,299 0,443 1,417 33,325 43,79 1,870 9,298

9 28,38 44,123 0,503 20,830 18,918 39,865 3,309 0,448 1,417 33,342 43,19 1,857 9,300

10 28,55 44,145 0,501 20,837 18,903 39,859 3,309 0,460 1,443 33,341 43,69 1,834 9,299

28,57 44,154 0,501 20,844 18,921 39,851 3,309 0,443 1,430 33,327 43,47 1,847 9,294

0,21 0,038 0,005 0,012 0,017 0,010 0,005 0,018 0,009 0,012 0,23 0,014 0,005

Tabla 12. Tabla 1 de medidas del cuerpo.

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α4 D5 l4 α3 D6 d4 α5 l7 l8 D7 l12 d8 r3 d9 d10 d5

60,47 16,323 0,433 44,54 16,955 5,931 35,76 11,994 26,247 24,963 23,933 0,699 0,772 1,234 0,662 4,360

59,30 16,309 0,438 44,93 16,950 5,947 34,55 11,996 26,246 25,016 23,945 0,697 0,774 1,224 0,650 4,367

60,89 16,312 0,413 45,29 16,954 5,947 34,90 12,018 26,236 24,947 23,940 0,707 0,800 1,228 0,647 4,367

60,77 16,317 0,437 45,69 16,957 5,945 35,12 11,994 26,246 24,966 23,936 0,700 0,769 1,231 0,656 4,375

60,41 16,329 0,419 45,24 16,952 5,942 35,48 12,017 26,256 24,975 23,938 0,693 0,768 1,236 0,616 4,378

59,75 16,324 0,433 45,70 16,953 5,938 35,11 11,998 26,245 24,988 23,927 0,700 0,763 1,243 0,684 4,356

59,78 16,322 0,438 44,46 16,951 5,940 35,63 11,994 26,244 24,991 23,929 0,705 0,766 1,227 0,646 4,360

58,96 16,300 0,440 44,74 16,950 5,946 35,24 11,985 26,246 24,955 23,940 0,689 0,788 1,218 0,624 4,357

59,59 16,315 0,419 44,80 16,955 5,940 35,56 12,022 26,246 24,945 23,933 0,686 0,769 1,237 0,670 4,352

60,22 16,302 0,437 44,72 19,951 5,933 34,55 11,998 26,244 24,996 23,923 0,696 0,795 1,238 0,681 4,378

60,01 16,315 0,431 45,01 17,253 5,941 35,19 12,002 26,246 24,974 23,934 0,697 0,776 1,232 0,654 4,365

0,63 0,010 0,010 0,45 0,948 0,006 0,43 0,013 0,005 0,023 0,007 0,007 0,013 0,007 0,022 0,009

Tabla 13. Tabla 2 de medidas del cuerpo.

α6 r6 r7 l9 l10 l11 l13 D10 l12 α7 D8 l14 r8 α8 l14 lt

23,17 1,498 2,502 4,505 7,00 15,527 12,692 11,900 2,233 44,43 16,019 7,203 1,440 8,10 1,509 32,591

23,60 1,492 2,492 4,506 6,71 15,523 12,711 11,897 2,242 44,88 16,024 7,192 1,442 8,34 1,460 32,548

23,31 1,496 2,487 4,512 7,13 15,528 12,709 11,874 2,248 45,04 16,031 7,192 1,440 8,04 1,457 32,598

24,88 1,501 2,483 4,500 7,08 15,516 12,676 11,909 2,242 45,27 16,013 7,181 1,425 8,07 1,484 32,561

24,30 1,476 2,487 4,496 5,94 15,524 12,690 11,902 2,239 45,10 16,009 7,151 1,422 8,36 1,556 32,579

23,97 1,461 2,515 4,502 7,01 15,529 12,720 11,896 2,238 45,07 16,016 7,162 1,440 8,33 1,544 32,597

23,48 1,465 2,520 4,507 6,45 15,526 12,682 11,895 2,231 45,11 16,011 7,143 1,423 8,29 1,540 32,577

23,92 1,470 2,497 4,483 5,91 15,502 12,671 11,893 2,251 45,03 16,006 7,142 1,426 8,31 1,588 32,595

24,03 1,469 2,491 4,489 5,78 15,519 12,666 11,897 2,251 45,10 16,009 7,154 1,422 8,06 1,548 32,564

23,90 1,475 2,504 4,487 7,19 15,537 12,688 11,898 2,228 45,16 16,024 7,164 1,427 8,02 1,542 32,606

23,86 1,480 2,498 4,499 6,62 15,523 12,691 11,896 2,240 45,02 16,016 7,168 1,431 8,19 1,523 32,582

0,50 0,015 0,012 0,010 0,56 0,009 0,018 0,009 0,008 0,23 0,008 0,022 0,009 0,14 0,044 0,019

Tabla 14. Tabla 3 de medidas del cuerpo.

α10 l Di3 Di4 Di1 Di2 Li3 Li4 Li1 li2 Di6 αi2 αi1 Di5 Ri6,5 ei2 ei3

31,31 1,460 4,571 4,224 6,149 5,884 72,829 38,211 14,191 4,558 1,947 30,12 23,89 4,741 5,258 0,982 0,175

30,86 1,438 4,579 4,219 6,139 5,882 72,834 38,144 14,279 4,522 1,971 29,87 24,23 4,821 5,244 0,975 0,167

30,38 1,450 4,569 4,217 6,138 5,886 72,816 38,163 14,242 4,559 2,001 29,85 23,92 4,729 5,17 0,959 0,168

30,26 1,420 4,567 4,222 6,133 5,89 72,831 38,137 14,243 4,524 1,972 30,17 24,10 4,79 5,208 0,959 0,174

30,86 1,424 4,564 4,266 6,135 5,886 72,833 38,123 14,217 4,551 1,95 30,10 24,32 4,696 5,246 0,969 0,182

30,84 1,420 4,566 4,301 6,148 5,889 72,828 38,131 14,244 4,549 1,941 29,87 24,41 4,687 5,215 0,967 0,184

30,51 1,452 4,566 4,258 6,15 5,912 72,83 38,231 14,22 4,549 1,945 30,30 23,98 4,721 5,257 0,955 0,176

30,55 1,427 4,568 4,203 6,132 5,92 72,822 38,269 14,212 4,543 1,957 30,26 24,55 4,709 5,258 0,975 0,167

30,77 1,438 4,563 4,367 6,144 5,9 72,819 38,283 14,205 4,554 1,948 29,92 24,68 4,737 5,132 0,966 0,163

30,79 1,430 4,569 4,272 6,143 5,897 72,832 38,254 14,217 4,56 1,945 30,01 23,80 4,738 5,158 0,985 0,169

30,71 1,436 4,568 4,255 6,141 5,895 72,827 38,195 14,227 4,547 1,958 30,05 24,19 4,737 5,215 0,969 0,173

0,30 0,014 0,004 0,050 0,007 0,013 0,006 0,062 0,025 0,014 0,019 0,17 0,30 0,041 0,047 0,010 0,007

Tabla 15. Tabla 4 de medidas del cuerpo

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93 Escuela Politécnica Superior de Jaén

li12 ei4 li11 αi4 Di8 Di9 Di7 ri2 ri1 li9 αi3 li10 li8 li7 di2 DI7' Di8

12,375 2,005 26,478 62,23 3,953 4,948 2,898 2,269 2,196 3,026 30,51 1,669 6,641 10,892 0,51 2,799 4,792

12,444 2,022 26,483 62,91 3,955 4,934 2,847 2,336 2,194 3,024 30,67 1,665 6,604 10,827 0,51 2,794 4,79

12,463 2,053 26,495 63,25 3,945 4,927 2,861 2,332 2,184 3,027 30,88 1,658 6,61 10,832 0,515 2,795 4,817

12,338 2,056 26,505 63,33 3,943 4,948 2,886 2,317 2,193 3,025 29,56 1,647 6,639 10,945 0,511 2,8 4,816

12,348 2,06 26,508 62,6 3,934 4,942 2,97 2,322 2,198 3,038 29,95 1,684 6,666 10,909 0,513 2,78 4,826

12,386 2,053 26,499 57,19 3,962 5,044 2,978 2,314 2,199 3,043 29,95 1,696 6,663 10,882 0,499 2,879 4,798

12,404 2 26,498 60,45 4,044 5,032 2,99 2,322 2,195 3,046 28,38 1,663 6,643 10,885 0,563 2,897 4,806

12,322 2,03 26,499 60,64 3,988 5,035 3,005 2,324 2,193 3,03 28,85 1,693 6,648 10,887 0,517 2,834 4,846

12,317 2,018 26,494 58,32 4,005 5,055 2,894 2,325 2,186 3,055 29,99 1,707 6,602 10,884 0,558 2,885 4,839

12,316 2,054 26,486 58,2 3,983 5,063 2,98 2,324 2,204 3,065 29,21 1,691 6,609 10,886 0,561 2,833 4,828

12,371 2,035 26,495 60,91 3,971 4,993 2,931 2,319 2,194 3,038 29,80 1,677 6,633 10,883 0,526 2,830 4,816

0,053 0,023 0,010 2,31 0,034 0,057 0,059 0,019 0,006 0,014 0,81 0,020 0,024 0,034 0,025 0,043 0,019

Tabla 16. Tabla 5 de medidas del cuerpo.

αi5 Di9’ Di10 ri10 di10 li10 De1 De2 de1 de2 der1 der2 pr1 rr1 prosca2 Drosca2

33,1 1,528 7,035 4,484 0,758 17,158 27,245 38,72 19,35 8,71 10,168 0,994 1,531 0,233 0,992 8,073

32,59 1,524 7,025 4,503 0,742 17,168 27,268 38,63 19,29 8,75 10,162 0,954 1,492 0,205 1,012 8,096

33,56 1,486 7,026 4,498 0,736 17,163 27,275 38,64 19,43 8,82 10,153 0,942 1,509 0,231 1,008 8,165

33,44 1,524 6,994 4,497 0,797 17,159 27,245 38,65 19,2 8,8 10,155 0,951 1,506 0,193 0,996 8,138

33,78 1,498 6,992 4,485 0,789 17,179 27,28 38,63 19,35 8,83 10,157 0,959 1,503 0,227 1,005 8,131

33,98 1,516 6,984 4,481 0,78 17,225 27,328 38,7 19,32 8,77 10,169 0,955 1,513 0,223 1,008 8,135

34,95 1,502 7,035 4,489 0,78 17,219 27,324 38,67 19,34 8,75 10,161 0,966 1,513 0,233 1,008 8,103

33,2 1,508 6,991 4,493 0,782 17,195 27,263 38,65 19,24 8,7 10,162 0,959 1,488 0,217 0,998 8,077

33,83 1,49 7,065 4,49 0,791 17,204 27,246 38,62 19,38 8,85 10,17 0,935 1,534 0,214 0,991 8,115

34,59 1,494 7,007 4,488 0,741 17,185 27,264 38,64 19,4 8,83 10,155 0,942 1,509 0,194 1,001 8,156

33,70 1,507 7,015 4,491 0,770 17,186 27,274 38,655 19,330 8,781 10,161 0,956 1,510 0,217 1,002 8,119

0,70 0,015 0,026 0,007 0,023 0,025 0,030 0,032 0,071 0,053 0,006 0,016 0,015 0,015 0,007 0,031

Tabla 17. Tabla 6 de medidas del cuerpo.

αr2 lrosca3 prosca3 er3 αrosca3

58,04 4,183 0,551 0,327 58,00

57,07 3,896 0,564 0,304 61,01

55,57 3,837 0,562 0,327 62,40

64,15 4,188 0,499 0,304 64,05

58,30 4,191 0,534 0,302 59,90

61,03 3,867 0,487 0,289 61,12

56,56 3,779 0,524 0,302 61,81

57,45 4,214 0,496 0,294 58,41

56,30 4,222 0,508 0,313 60,43

58,10 3,885 0,513 0,297 60,57

58,26 4,026 0,524 0,306 60,57

2,55 0,186 0,028 0,013 1,79

Tabla 18. Tabla 7 de medidas del cuerpo.

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4. PASADORES:

Ilustración 128. Croquis del pasador.

D l r

1 1,803 5,547 0,152

2 1,8 5,603 0,13

3 1,798 5,561 0,139

4 1,802 5,604 0,149

5 1,8 5,566 0,135

6 1,8 5,22 0,348

7 1,801 5,2 0,29

8 1,799 5,193 0,331

9 1,801 5,213 0,342

10 1,799 5,209 0,362

Valor medio 1,800 5,392 0,238

Incertidumbre (Tipo A) 0,001 0,195 0,104

Tabla 19. Tabla de medidas del pasador.

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5. MUELLE DE LA TOBERA:

Ilustración 129. Croquis de un muelle.

Dext Dint Paso d anillas L libre

1 5,447 3,09 1,53 1,277 13,08

2 5,471 3,094 1,565 1,236 13,078

3 5,472 3,088 1,553 1,316 13,079

4 5,479 3,1 1,55 1,319 13,077

5 5,469 3,085 1,548 1,313 13,081

6 5,445 3,108 1,561 1,306 13,083

7 5,473 3,101 1,547 1,311 13,08

8 5,473 3,092 1,553 1,306 13,079

9 5,475 3,108 1,545 1,318 13,074

10 5,473 3,09 1,551 1,3 13,079

5,468 3,096 1,550 1,300 13,079

0,012 0,008 0,009 0,026 0,002

Tabla 20. Tabla de medidas del muelle de la tobera.

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6. ARANDELA DE LA TOBERA:

Dext Dint e

1 5,72 3,137 1,214

2 5,733 3,152 1,22

3 5,722 3,137 1,229

4 5,729 3,134 1,226

5 5,739 3,139 1,222

6 5,739 3,146 1,227

7 5,719 3,142 1,213

8 5,739 3,139 1,227

9 5,732 3,138 1,226

10 5,739 3,133 1,23

Valor medio 5,731 3,140 1,223

Incertidumbre (Tipo A) 0,008 0,006 0,006

Tabla 21. Tabla de medidas de la arandela de la tobera.

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7. PISTÓN DE CONTROL:

Ilustración 130. Croquis del émbolo de control.

r4 α4 l4 D3 l3 D2 l2 D1 l1 D5 l5 α6

1 0,179 90,02 0,496 4,292 6,038 3,696 20,407 4,29 20,664 3,692 13,051 44,53

2 0,193 90,04 0,491 4,29 5,998 3,698 20,41 4,291 20,667 3,694 13,041 44,55

3 0,192 90 0,497 4,284 6,005 3,693 20,425 4,286 20,681 3,693 13,05 44,58

4 0,172 91,42 0,491 4,295 6,041 3,697 20,381 4,284 20,678 3,691 13,047 44,87

5 0,184 91,79 0,493 4,292 5,991 3,699 20,385 4,288 20,668 3,695 13,049 45,07

6 0,185 90 0,503 4,297 5,995 3,696 20,349 4,288 20,653 3,693 13,051 44,84

7 0,187 89,87 0,501 4,298 6,01 3,697 20,403 4,285 20,661 3,699 13,05 45,12

8 0,182 90,7 0,494 4,292 6,005 3,693 20,402 4,286 20,664 3,701 13,054 44,53

9 0,185 89,5 0,505 4,292 6,013 3,7 20,403 4,289 20,663 3,701 13,05 45,55

10 0,182 90,22 0,487 4,291 6 3,693 20,394 4,289 20,662 3,969 13,052 44,79

Valor medio 0,184 90,356 0,496 4,292 5,999 3,696 20,396 4,288 20,666 3,723 13,050 44,84

3

Incertidumbre (Tipo A)

0,006 0,73 0,006 0,004 0,017 0,003 0,021 0,002 0,008 0,087 0,004 0,330

Tabla 22. Tabla 1 de medidas del émbolo de control.

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l8 d6 D8 α7 d9 d11 d10 r6 d d' D6 l6 α16 D15 D14 l14

3,902 0,282 2,378 44,7 3,047 3,488 0,733 0,387 0,485 0,389 3,402 12,428 29,73 2,25 2,713 21,336

3,903 0,315 2,379 45,06 3,133 3,485 0,741 0,386 0,458 0,396 3,408 12,402 31,3 2,247 2,715 21,335

3,907 0,282 2,379 45,16 3,06 3,483 0,745 0,388 0,464 0,389 3,417 12,402 29,33 2,246 2,701 21,334

3,9 0,32 2,382 45,03 3,137 3,487 0,741 0,388 0,461 0,4 3,413 12,413 29,33 2,245 2,713 21,333

3,9 0,292 2,376 45,08 3,053 3,485 0,745 0,389 0,468 0,389 3,407 12,408 30,04 2,249 2,715 21,331

3,905 0,312 2,38 45,07 3,063 3,486 0,74 0,39 0,461 0,4 3,409 12,432 31,27 2,246 2,717 21,427

3,903 0,3 2,378 44,91 3,129 3,482 0,748 0,38 0,469 0,397 3,409 12,42 30,51 2,247 2,703 21,407

3,9 0,318 2,379 45 3,054 3,486 0,744 0,381 0,461 0,4 3,412 12,411 29,42 2,248 2,698 21,41

3,905 0,28 2,379 45,17 3,135 3,492 0,737 0,384 0,462 0,401 3,412 12,404 30,11 2,247 2,727 21,411

3,903 0,324 2,382 45,04 3,055 3,487 0,744 0,379 0,468 0,396 3,409 12,417 29,75 2,248 2,693 21,411

3,903 0,303 2,379 45,022 3,087 3,486 0,742 0,385 0,466 0,396 3,410 12,414 30,079 2,247 2,710 21,374

0,002 0,017 0,002 0,135 0,041 0,003 0,004 0,004 0,008 0,005 0,004 0,011 0,737 0,001 0,010 0,042

Tabla 23. Tabla 2 de medidas del émbolo de control.

d13 α α' d'' d''' l3 primero

0,295 67,12 3,18 0,297 0,805 6,23

0,292 67,94 2,99 0,303 0,817 6,223

0,296 67,56 2,71 0,309 0,787 6,258

0,297 67,14 2,8 0,307 0,746 6,255

0,277 67,13 2,92 0,304 0,758 6,267

0,298 67,04 2,8 0,307 0,751 6,248

0,295 67,38 2,78 0,301 0,774 6,242

0,299 67,1 2,93 0,302 0,8 6,247

0,304 67,59 2,86 0,301 0,747 6,257

0,303 67,24 3,03 0,294 0,76 6,258

0,296 67,324 2,900 0,303 0,775 6,2485

0,007 0,291 0,140 0,005 0,026 0,014

Tabla 24. Tabla 3 de medidas del émbolo de control.

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8. MANGUITO ROSCADO:

Ilustración 131. Croquis del manguito roscado.

r1 D1 l1 l2 l3 α1 r2 D2 L4 k D3 D4 d

1 0,256 19,063 0,037 23,039 0,161 61,32 0,943 16,849 14,542 4,209 9,632 13,969 0,345

2 0,26 19,054 0,034 22,985 0,153 61,58 0,942 16,855 14,506 4,199 9,639 13,98 0,332

3 0,258 19,091 0,036 22,988 0,15 62,10 0,946 16,856 14,525 4,21 9,631 13,998 0,339

4 0,259 19,084 0,036 22,948 0,158 61,47 0,946 16,865 14,541 4,206 9,633 13,984 0,315

5 0,256 19,055 0,038 22,998 0,155 61,51 0,944 16,845 14,534 4,204 9,642 13,977 0,295

6 0,26 19,084 0,033 22,89 0,151 58,00 0,946 16,858 14,548 4,203 9,634 13,99 0,290

7 0,261 19,065 0,034 22,904 0,151 62,64 0,95 16,86 14,512 4,205 9,628 13,989 0,314

8 0,258 19,101 0,036 22,919 0,148 62,53 0,949 16,865 14,518 4,209 9,626 13,99 0,353

9 0,248 19,078 0,035 22,896 0,146 62,53 0,953 16,868 14,532 4,211 9,64 14,001 0,350

10 0,247 19,053 0,035 22,887 0,14 61,45 0,951 16,851 14,525 4,212 9,636 14,009 0,331

Valor medio 0,256 19,073 0,035 22,945 0,151 61,513 0,947 16,857 14,528 4,207 9,634 13,989 0,326

Incertidumbre (Tipo A)

0,005 0,017 0,002 0,054 0,006 1,336 0,004 0,008 0,014 0,004 0,005 0,012 0,022

Tabla 25. Tabla 1 de medidas del manguito roscado.

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100 Escuela Politécnica Superior de Jaén

l10 D7 D6 D8 l11

α2 α3 α4 r3 l r5 dr2 dr3 20,2 16,535 14,47 16,39 36 pint l7

(longitud rosca)

62,14 39,39 45,13 0,575 0,435 0,09 1,444 1,015 20,179 16,463 14,473 16,373 36,392 0,514 13,692

64,45 38,6 44,51 0,59 0,428 0,093 1,436 1,043 20,196 16,42 14,47 16,371 36,416 0,491 13,717

63,46 37,77 44,3 0,595 0,416 0,092 1,44 1,007 20,185 16,384 14,471 16,37 36,422 0,505 13,682

64,06 38,49 44,43 0,593 0,412 0,09 1,44 1,020 20,179 16,342 14,464 16,374 36,428 0,513 13,718

62,54 37,59 44,78 0,604 0,333 0,093 1,444 1,002 20,174 16,373 14,472 16,374 36,427 0,537 13,713

63,92 39,08 44,79 0,582 0,429 0,091 1,468 1,003 20,218 16,389 14,462 16,369 36,78 0,504 13,704

63,16 39,07 44,72 0,583 0,35 0,114 1,449 1,023 20,206 16,36 14,466 16,366 36,797 0,489 13,697

62,78 37,97 44,75 0,582 0,351 0,113 1,447 1,024 20,2 16,386 14,477 16,365 36,806 0,523 13,698

63,85 38,52 44,42 0,571 0,368 0,117 1,451 1,004 20,209 16,411 14,477 16,385 36,792 0,497 13,712

62,69 37,88 44,52 0,58 0,425 0,110 1,45 1,006 20,216 16,417 14,463 16,368 36,8 0,512 13,698

63,305 38,436 44,635 0,586 0,395 0,100 1,447 1,015 20,196 16,395 14,470 16,372 36,606 0,509 13,703

0,760 0,619 0,245 0,010 0,039 0,012 0,009 0,013 0,016 0,035 0,006 0,006 0,200 0,015 0,012

Tabla 26. Tabla 2 de medidas del manguito roscado.

α5 R dientes altura α6 D5 l12 R'' R' l'

43,98 0,685 0,303 57,06 9,665 15,45 0,556 0,206 1,3

43,54 0,682 0,296 56,74 9,608 15,446 0,568 0,202 1,317

43,88 0,674 0,291 60,06 9,614 15,446 0,557 0,197 1,298

43,36 0,674 0,264 55,2 9,666 15,436 0,559 0,194 1,292

44,09 0,677 0,296 62,47 9,611 15,448 0,562 0,192 1,325

43,53 0,672 0,311 63,86 9,609 15,445 0,583 0,194 1,303

43,24 0,66 0,312 62,53 9,604 15,445 0,562 0,196 1,307

43,89 0,689 0,291 59,45 9,659 15,438 0,592 0,185 1,303

43,81 0,668 0,309 62,25 9,691 15,443 0,58 0,187 1,297

43,34 0,664 0,304 52,72 9,617 15,449 0,583 0,196 1,325

43,67 0,675 0,298 59,23 9,634 15,445 0,570 0,195 1,307

0,30 0,009 0,014 3,69 0,032 0,005 0,013 0,006 0,012

Tabla 27. Tabla 3 de medidas del manguito roscado.

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10. MUELLE DEL SOLENOIDE:

Dext Dint Paso d anillas L libre

1 3,662 1,826 1,352 0,975 17,660

2 3,664 1,819 1,349 0,928 17,649

3 3,670 1,820 1,358 0,930 17,682

4 3,674 1,835 1,357 0,927 17,686

5 3,664 1,829 1,325 0,928 17,707

6 3,670 1,837 1,354 0,920 17,703

7 3,665 1,822 1,357 0,930 17,708

8 3,675 1,816 1,357 0,932 17,720

9 3,671 1,820 1,332 0,900 17,688

10 3,667 1,830 1,353 0,924 17,685

Valor medio 3,668 1,825 1,349 0,929 17,689

Incertidumbre (Tipo A) 0,004 0,007 0,011 0,018 0,022

Tabla 28. Tabla de medidas del muelle del solenoide.

11. ARANDELA DE CALIBRACIÓN:

Dext Dint e

1 24,28 21,40 1,60

2 24,29 21,44 1,61

3 24,27 21,43 1,59

4 24,26 21,44 1,60

5 24,27 21,43 1,59

6 24,25 21,45 1,60

7 24,25 21,42 1,60

8 24,28 21,42 1,60

9 24,28 21,40 1,61

10 24,27 2,43 1,60

Valor medio 24,270 21,426 1,600

Incertidumbre (Tipo A) 0,013 0,016 0,007

Tabla 29. Tabla de medidas de la arandela de calibración.

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12. INDUCIDO:

Ilustración 132. Croquis del inducido.

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D1 α1 r5 α3 d1 e5 e'5 α5 α5' e5'' r2' d5 d9

1 2,539 59,81 8,994 27,41 0,107 2,227 0,587 42,54 16,74 1,485 3,142 4,021 0,297

2 2,521 59,62 32,46 0,085 0,085 2,208 0,574 42,43 21,43 1,441 3,093 4,011 0,305

3 2,516 59,19 8,983 23,51 0,097 2,228 0,612 42,36 17,28 1,477 3,109 3,941 0,303

4 2,525 59,28 8,982 31,97 0,131 2,225 0,571 41,69 21,71 1,458 3,132 4,017 0,303

5 2,522 59,44 8,999 30,59 0,095 2,231 0,573 41,46 17,49 1,456 3,148 3,993 0,312

6 2,548 59,76 9,036 31,26 0,120 2,221 0,572 41,85 21,17 1,391 3,150 3,999 0,307

7 2,552 59,85 8,991 32,13 0,164 2,236 0,609 42,14 19,67 1,572 3,156 3,988 0,308

8 2,527 59,54 8,99 23,67 0,167 2,195 0,577 41,19 21,5 1,461 3,136 4,043 0,305

9 2,535 59,06 8,998 34,54 0,110 2,215 0,568 41,33 20,18 1,432 3,119 3,996 0,306

10 2,528 59,67 8,991 25,78 0,086 2,207 0,578 40,54 17,76 1,461 3,101 3,997 0,308

Valor medio 2,531 59,511 8,996 29,332 0,116 2,219 0,582 41,753 19,493 1,463 3,129 4,001 0,305

Incertidumbre (Tipo A)

0,012 18,821 0,015 3,934 0,030 0,013 0,016 0,638 1,986 0,046 0,022 0,027 0,004

Tabla 30. Tabla 1 de medidas del inducido.

r e1 l1 α1 l1' e2 l2 α2 l2' r2 p1 p2 r6 e6 D7 α6 D6

0,635 0,825 2,013 10,590 0,520 0,308 1,099 8,730 0,559 0,048 0,466 0,273 0,351 0,100 3,499 35,310 3,292

0,636 0,813 2,012 10,200 0,460 0,308 1,184 9,000 0,657 0,038 0,465 0,274 0,359 0,089 3,498 29,710 3,285

0,644 0,817 2,023 11,180 0,521 0,313 1,088 9,480 0,595 0,048 0,476 0,284 0,365 0,079 3,488 27,230 3,297

0,627 0,807 2,014 10,150 0,600 0,321 1,179 8,420 0,660 0,048 0,532 0,303 0,252 0,079 3,491 30,470 3,303

0,62 0,826 2,011 10,540 0,595 0,318 1,074 8,460 0,595 0,052 0,527 0,294 0,350 0,087 3,489 35,570 3,296

0,634 0,817 2,021 10,460 0,594 0,318 1,119 9,470 0,649 0,048 0,526 0,295 0,345 0,077 3,496 34,640 3,290

0,656 0,822 2,033 10,350 0,463 0,315 1,076 8,670 0,765 0,049 0,538 0,294 0,343 0,083 3,499 35,570 3,290

0,668 0,823 2,015 10,660 0,500 0,324 1,107 8,470 0,571 0,051 0,543 0,283 0,335 0,084 3,494 33,370 3,289

0,649 0,822 2,016 10,480 0,546 0,315 1,077 8,550 0,564 0,064 0,53 0,277 0,355 0,092 3,490 31,770 3,287

0,631 0,823 2,010 9,090 0,541 0,319 1,107 7,180 0,697 0,056 0,515 0,291 0,362 0,100 3,501 30,460 3,281

0,640 0,820 2,017 10,370 0,534 0,316 1,111 8,643 0,631 0,050 0,512 0,287 0,342 0,087 3,495 32,410 3,291

0,014 0,006 0,007 0,533 0,052 0,005 0,040 0,648 0,067 0,007 0,031 0,010 0,033 0,008 0,005 2,913 0,006

Tabla 31. Tabla 2 de medidas del inducido.

r8 e'' r'' l7 l6 e er6 r4 r3 D9 p p'' α' l9 l9' α9 r9 r9'

1,104 0,199 0,204 1,614 6,579 0,543 0,274 6,345 2,047 1,090 1,003 0,205 36,11 1,465 0,563 57,53 0,931 0,571

1,106 0,177 0,203 1,573 6,581 0,544 0,314 6,328 2,071 1,095 0,987 0,203 36,66 1,463 0,558 57,11 0,930 0,571

1,023 0,183 0,210 1,577 6,590 0,529 0,325 6,351 2,043 1,078 0,994 0,194 34,49 1,465 0,556 57,12 0,927 0,577

1,101 0,201 0,207 1,599 6,587 0,533 0,238 6,377 2,015 1,091 0,991 0,195 34,8 1,460 0,560 57,00 0,931 0,571

1,106 0,202 0,220 1,596 6,575 0,540 0,244 6,355 2,037 1,088 0,989 0,202 34,29 1,467 0,560 57,35 0,933 0,577

1,089 0,185 0,216 1,576 6,559 0,508 0,255 6,388 2,043 1,085 1,005 0,202 35,90 1,472 0,562 57,59 0,933 0,583

1,057 0,198 0,203 1,568 6,559 0,511 0,243 6,362 2,032 1,075 0,995 0,203 35,94 1,468 0,556 58,41 0,935 0,585

1,029 0,202 0,218 1,577 6,580 0,508 0,245 6,297 2,031 1,099 1,009 0,203 33,70 1,466 0,558 58,35 0,931 0,576

1,051 0,186 0,185 1,590 6,579 0,512 0,231 6,353 2,055 1,087 1,006 0,207 34,90 1,476 0,561 58,40 0,927 0,573

1,011 0,210 0,188 1,594 6,593 0,519 0,229 6,379 2,046 1,097 0,989 0,211 36,19 1,478 0,561 58,38 0,931 0,585

1,068 0,194 0,205 1,586 6,578 0,525 0,260 6,354 2,042 1,089 0,997 0,203 35,298 1,468 0,560 57,72 0,931 0,577

0,038 0,011 0,012 0,014 0,012 0,015 0,034 0,027 0,015 0,008 0,008 0,005 0,984 0,006 0,002 0,60 0,003 0,006

Tabla 32. Tabla 3 de medidas del inducido.

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13. JUNTA TÓRICA:

Ilustración 133. Croquis de la junta tórica.

D Dint

1 1,450 22,568

2 1,482 22,552

3 1,534 22,519

4 1,523 22,600

5 1,493 22,563

6 1,474 22,493

7 1,456 22,623

8 1,541 22,344

9 1,474 22,668

10 1,464 22,409

Valor medio 1,489 22,534

Incertidumbre (Tipo A) 0,033 0,098

Tabla 33. Tabla de medidas de la junta tórica.

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14. TOBERA:

Ilustración 134. Croquis exterior de la tobera.

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Ilustración 135. Croquis del interior de la tobera

D1 D2 D3 l1 di4 Di4 α1 Di6 Ri6,5 Di1 Di2 Di1' di12

1 14,230 9,100 6,984 14,927 0,234 0,146 45,71 1,947 5,258 3,910 3,274 3,892 1,228

2 14,233 9,123 7,019 14,925 0,229 0,149 45,41 1,971 5,244 3,915 3,274 3,890 1,226

3 14,237 9,084 6,988 14,933 0,231 0,144 45,93 2,001 5,170 3,912 3,280 3,880 1,224

4 14,233 9,088 7,084 14,939 0,231 0,146 45,82 1,972 5,208 3,918 3,275 3,887 1,219

5 14,238 9,107 7,025 14,93 0,196 0,144 45,12 1,950 5,246 3,921 3,276 3,894 1,233

6 14,231 9,094 6,974 14,925 0,220 0,15 45,53 1,941 5,215 3,920 3,276 3,893 1,235

7 14,238 9,097 6,930 14,919 0,181 0,148 45,62 1,945 5,257 3,910 3,273 3,889 1,234

8 14,23 9,120 6,937 14,926 0,182 0,142 45,42 1,957 5,258 3,910 3,272 3,888 1,232

9 14,234 9,105 7,029 14,926 0,193 0,146 45,59 1,948 5,132 3,910 3,274 3,888 1,219

10 14,233 9,093 7,023 14,919 0,208 0,144 44,91 1,945 5,158 3,910 3,272 3,893 1,229

Valor medio 14,234 9,101 6,999 14,927 0,211 0,146 45,506 1,958 5,215 3,914 3,275 3,889 1,228

Incertidumbre (Tipo A)

0,003 0,013 0,046 0,006 0,021 0,003 0,309 0,019 0,047 0,005 0,002 0,004 0,006

Tabla 34. Tabla 1 de medidas de la tobera.

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LAURA ROBLES LORITE ESTUDIO Y CARACTERIZACIÓN DE UN INYECTOR COMMON-RAIL

107 Escuela Politécnica Superior de Jaén

αi1 Di3 di1 R2 d1 α2 α3 l2 l3 R4 R5 l4 l5 l6 R5

59,400 0,770 0,526 0,582 0,924 30,36 60,4 0,279 1,6 0,082 0,566 18,737 0,976 0,707 0,276

59,380 0,774 0,522 0,58 0,942 30,36 59,93 0,276 1,596 0,075 0,568 18,739 0,970 0,707 0,253

59,100 0,775 0,532 0,578 0,939 30,51 60,18 0,286 1,597 0,076 0,565 18,754 0,959 0,704 0,256

59,230 0,771 0,528 0,578 0,926 30,18 60,16 0,28 1,596 0,075 0,569 18,75 0,962 0,703 0,256

59,240 0,776 0,531 0,582 0,926 29,90 60,35 0,2277 1,586 0,077 0,568 18,745 0,970 0,701 0,256

59,060 0,772 0,524 0,605 0,891 30,31 60,00 0,269 1,614 0,078 0,593 18,743 0,970 0,705 0,255

59,160 0,773 0,523 0,593 0,906 30,33 60,33 0,272 1,621 0,08 0,596 18,747 0,965 0,698 0,255

59,420 0,770 0,524 0,594 0,908 30,51 60,34 0,264 1,621 0,079 0,574 18,732 0,969 0,697 0,246

59,520 0,780 0,531 0,587 0,91 30,31 60,26 0,278 1,614 0,08 0,574 18,74 0,969 0,699 0,250

59,060 0,775 0,270 0,587 0,911 30,21 60,06 0,263 1,608 0,081 0,572 18,7 0,971 0,699 0,260

59,257 0,774 0,501 0,587 0,918 30,30 60,20 0,269 1,605 0,078 0,575 18,739 0,968 0,702 0,256

0,165 0,003 0,081 0,009 0,016 0,18 0,16 0,016 0,012 0,002 0,011 0,015 0,005 0,004 0,008

Tabla 35. Tabla 2 de medidas de la tobera.

LT R R1 α100 l100' l100''' l100'' D99 d99 r99 D101 Di4 max

42,652 1,156 0,272 6,910 1,440 0,485 13,377 6,984 2,980 2,233 4,217 0,149

42,632 1,163 0,268 6,980 1,420 0,495 13,372 6,987 2,990 2,215 4,189 0,150

42,68 1,161 0,264 6,580 1,451 0,493 13,368 6,983 2,991 2,213 4,197 0,149

42,632 1,162 0,263 6,710 1,439 0,492 13,689 6,991 2,989 2,216 4,195 0,148

42,64 1,162 0,264 6,760 1,410 0,486 13,358 6,988 2,987 2,222 4,176 0,150

42,636 1,156 0,267 7,180 1,450 0,494 13,378 6,988 2,993 2,225 4,167 0,152

42,365 1,156 0,274 6,920 1,440 0,495 13,373 6,975 2,994 2,218 4,166 0,148

42,621 1,157 0,258 6,870 1,437 0,488 13,368 6,985 2,991 2,210 4,185 0,150

42,699 1,159 0,26 7,080 1,440 0,487 13,369 6,978 2,994 2,212 4,194 0,153

42,696 1,156 0,272 7,010 1,445 0,482 13,360 6,984 3,001 2,215 4,187 0,154

42,625 1,159 0,266 6,900 1,437 0,490 13,401 6,984 2,991 2,218 4,187 0,150

0,096 0,003 0,005 0,179 0,013 0,005 0,101 0,005 0,005 0,007 0,015 0,002

Tabla 36. Tabla 3 de medidas de la tobera.

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108 Escuela Politécnica Superior de Jaén

15. HUSILLO DE PRESIÓN:

Ilustración 136. Croquis del husillo de presión.

D1 D2 D3 D4 L1 L2 L3 L4 L5 α1 α2 α3 r1

1 5,546 4,739 2,317 3,160 3,427 1,478 2,600 1,679 0,291 38,980 32,130 30,470 0,247

2 5,567 4,733 2,312 3,151 3,421 1,487 2,598 1,683 0,267 40,790 32,000 29,920 0,241

3 5,549 4,734 2,310 3,158 3,416 1,486 2,604 1,680 0,250 40,210 30,750 29,290 0,248

4 5,580 4,725 2,310 3,129 3,423 1,483 2,597 1,682 0,266 40,710 30,630 30,890 0,251

5 5,557 4,727 2,310 3,130 3,457 1,481 2,625 1,635 0,266 39,680 33,280 30,090 0,248

6 5,584 4,731 2,311 3,131 3,440 1,482 2,538 1,607 0,271 39,380 33,160 31,660 0,253

7 5,562 4,737 2,311 3,140 3,455 1,481 2,622 1,660 0,273 39,080 32,760 30,750 0,230

8 5,557 4,730 2,310 3,140 3,470 1,487 2,595 1,643 0,321 39,560 31,110 29,840 0,262

9 5,578 4,728 2,310 3,139 3,458 1,477 2,614 1,614 0,272 41,390 31,170 28,420 0,231

10 5,559 4,726 2,312 3,151 3,445 1,484 2,599 1,690 0,295 40,270 32,450 30,470 0,231

Valor medio 5,564 4,731 2,311 3,143 3,441 1,483 2,599 1,657 0,277 40,005 31,944 30,180 0,244

Incertidumbre (Tipo A)

0,013 0,005 0,002 0,011 0,019 0,004 0,024 0,031 0,020 0,799 0,981 0,899 0,011

Tabla 37.Tabla 1 del husillo de presión.

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LAURA ROBLES LORITE ESTUDIO Y CARACTERIZACIÓN DE UN INYECTOR COMMON-RAIL

109 Escuela Politécnica Superior de Jaén

r2 α4 l6 l7

0,235 24,120 0,285 0,267

0,231 24,750 0,296 0,276

0,237 25,130 0,304 0,277

0,242 26,530 0,288 0,277

0,235 25,430 0,291 0,275

0,230 26,140 0,292 0,274

0,233 25,920 0,296 0,280

0,232 25,400 0,296 0,255

0,253 26,440 0,303 0,253

0,249 26,200 0,306 0,250

0,238 25,606 0,296 0,268

0,008 0,784 0,007 0,011

Tabla 38. Tabla 2 del husillo de presión.

16. GUÍA DEL INDUCIDO:

Ilustración 137. Croquis de la guía del inducido.

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110 Escuela Politécnica Superior de Jaén

D1 D2 D4 D3 D5 D6 e l1 D7 d1 l2 p l4

1 18,223 20,17 3,489 3,081 6,395 10,446 7,023 0,326 17,855 0,232 0,286 0,966 0,152

2 18,231 19,732 3,498 3,056 6,382 10,46 7,098 0,316 17,867 0,219 0,293 0,98 0,154

3 18,256 19,934 3,549 3,073 6,388 10,414 7,015 0,318 17,867 0,218 0,297 1,008 0,157

4 18,229 19,544 3,520 3,073 6,394 10,464 7,053 0,327 17,872 0,217 0,285 0,913 0,157

5 18,233 19,514 3,553 3,077 6,385 10,431 7,014 0,326 17,873 0,221 0,288 0,917 0,16

6 18,196 19,861 3,540 3,079 6,389 10,451 7,023 0,342 17,892 0,25 0,271 1,011 0,162

7 18,249 19,823 3,434 3,103 6,39 10,424 7,027 0,31 17,9 0,243 0,263 0,995 0,145

8 18,23 19,99 3,553 3,079 6,395 10,462 7,043 0,317 17,856 0,26 0,252 0,979 0,138

9 18,217 20,085 3,545 3,069 6,388 10,423 7,032 0,321 17,808 0,25 0,275 1,01 0,14

10 18,209 19,546 3,533 3,068 6,38 10,446 7,054 0,311 17,888 0,258 0,266 0,969 0,143

Valor medio 18,227 19,820 3,521 3,076 6,389 10,442 7,038 0,321 17,868 0,237 0,278 0,975 0,151

Incertidumbre (Tipo A)

0,018 0,233 0,038 0,012 0,005 0,018 0,025 0,009 0,026 0,017 0,015 0,036 0,009

18,2

Tabla 39. Tabla 1 de la guía del inducido.

α r l10 l11 l12 r10 d11 α2 α3 α4 l13 lt R6 R7 α3 D8 Ll14 α5 65

59,56 0,070 0,399 1,128 0,199 0,202 0,212 45,06 31,17 45,03 0,740 8,298 2,987 1,274 44,28 3,097 1,642 45 5,04

60,05 0,082 0,404 1,123 0,204 0,192 0,208 45,21 31,09 44,44 0,741 8,286 3,001 1,305 44,44 3,092 1,665 44,58 5,22

59,83 0,070 0,396 1,127 0,205 0,206 0,205 45,17 31,01 44,58 0,743 8,2 3,041 1,315 45,01 3,095 1,753 45,16 5,07

60,15 0,072 0,382 1,111 0,202 0,206 0,214 45,00 31,18 45,60 0,744 8,243 2,973 1,28 44,36 3,098 1,746 45,32 4,42

58,61 0,076 0,38 1,117 0,200 0,206 0,212 44,52 31,08 45,13 0,746 8,254 3,101 1,301 44,39 3,095 1,661 44,62 4,51

60,52 0,075 0,389 1,077 0,197 0,175 0,198 45,12 31,51 45,55 0,739 8,228 3,012 1,299 44,3 3,091 1,672 45,08 6,37

61,27 0,066 0,398 1,061 0,181 0,193 0,194 44,57 31,26 45,50 0,754 8,221 3,088 1,308 44,32 3,095 1,668 45,22 5,42

59,9 0,073 0,391 1,08 0,189 0,198 0,205 45,18 31,01 45,19 0,745 8,233 3,032 1,31 44,3 3,081 1,673 45,23 5,17

59,52 0,088 0,385 1,108 0,190 0,202 0,203 45,01 31,16 45,54 0,746 8,216 2,997 1,308 45,04 3,081 1,653 45,27 5,27

60,28 0,083 0,388 1,127 0,183 0,201 0,190 44,50 31,33 45,50 0,747 8,222 2,999 1,309 45,11 3,086 1,665 44,22 5,18

59,969 0,076 0,391 1,106 0,195 0,198 0,204 44,93 31,18 45,21 0,745 8,240 3,023 1,301 44,56 3,091 1,680 44,97 5,17

0,697 0,007 0,008 0,024 0,009 0,010 0,008 0,29 0,15 0,42 0,004 0,031 0,043 0,013 0,35 0,006 0,038 0,37 0,53

8,26

Tabla 40. Tabla 2 de la guía del inducido.

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111 Escuela Politécnica Superior de Jaén

17. ASENTAMIENTO DEL INDUCIDO:

Ilustración 138. Croquis asentamiento del inducido.

R1 R2 d1 e Rarriba DRabajo R4 D4 D3 d2 l2 D6

1 6,494 1,432 11,909 4,035 6,085 12,619 0,75 0,391 2,132 0,955 4,558 1,137

2 6,511 1,420 11,908 4,034 6,152 12,627 0,76 0,42 2,125 0,936 4,527 1,192

3 6,454 1,441 11,910 4,047 6,095 12,628 0,741 0,396 2,145 0,924 4,539 1,16

4 6,505 1,459 11,902 4,054 6,042 12,625 0,745 0,392 2,127 0,941 4,528 1,131

5 6,505 1,454 11,896 4,046 6,015 12,618 0,754 0,435 2,134 0,889 4,522 1,183

6 6,500 1,434 11,910 4,048 6,138 12,618 0,754 0,398 2,134 0,898 4,556 1,176

7 6,505 1,459 11,904 4,037 6,070 12,609 0,746 0,417 2,141 0,916 4,537 1,3200

8 6,518 1,509 11,900 4,054 6,023 12,620 0,755 0,393 2,129 0,957 4,551 1,178

9 6,482 1,452 11,906 4,047 6,107 12,623 0,746 0,404 2,141 0,958 4,531 1,161

10 6,45 1,442 11,905 4,046 6,095 12,619 0,748 0,393 2,125 0,952 4,529 1,137

Valor medio 6,492 1,450 11,905 4,045 6,082 12,621 0,750 0,404 2,133 0,933 4,538 1,178

Incertidumbre (Tipo A)

0,023 0,024 0,005 0,007 0,046 0,006 0,006 0,015 0,007 0,025 0,013 0,054

Tabla 41. Tabla 1 del asentamiento del inducido.

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LAURA ROBLES LORITE ESTUDIO Y CARACTERIZACIÓN DE UN INYECTOR COMMON-RAIL

112 Escuela Politécnica Superior de Jaén

D5 e2 D7 D8 D9 D10 D4' r r' α1 α2 d' α3

2,543 0,449 0,212 3,45 4,68 1,256 0,656 0,275 0,104 57,49 31,10 1,690 54,25

2,544 0,459 0,213 3,436 4,667 1,251 0,660 0,261 0,099 57,12 30,57 1,691 53,56

2,545 0,457 0,214 3,445 4,666 1,252 0,691 0,265 0,098 57,16 31,21 1,677 54,73

2,556 0,454 0,211 3,464 4,665 1,251 0,684 0,257 0,099 57,37 31,35 1,667 53,94

2,540 0,453 0,215 3,432 4,666 1,248 0,701 0,257 0,097 57,13 31,18 1,671 53,12

2,538 0,460 0,210 3,434 4,661 1,249 0,700 0,28 0,085 57,21 31,54 1,668 53,76

2,550 0,459 0,213 3,449 4,662 1,249 0,695 0,265 0,088 57,16 31,24 1,653 53,12

2,540 0,453 0,216 3,451 4,668 1,252 0,697 0,272 0,081 57,14 31,55 1,659 53,17

2,543 0,460 0,211 3,445 4,667 1,251 0,688 0,27 0,084 57,29 31,53 1,655 53,19

2,5500 0,465 0,212 3,447 4,667 1,252 0,662 0,276 0,08 57,50 31,30 1,670 54,03

2,545 0,457 0,213 3,445 4,667 1,251 0,683 0,268 0,092 57,257 31,257 1,6701 53,687

0,006 0,005 0,002 0,009 0,005 0,002 0,017 0,008 0,009 0,15 0,29 0,013 0,55

Tabla 42. Tabla 2 del asentamiento del inducido.

D11 l11 R11 e13 l13 α14 D16 D17 L16 r17 α15 r15 α16 e' r''

1,015 2,800 0,920 0,544 4,132 31,360 0,801 0,233 0,499 0,081 64,340 0,167 55,690 0,631 0,376

1,015 2,796 0,908 0,507 4,092 33,630 0,804 0,223 0,509 0,065 65,270 0,189 55,840 0,674 0,375

1,003 2,804 0,910 0,535 4,038 29,400 0,810 0,241 0,519 0,070 64,590 0,179 55,150 0,655 0,383

1,011 2,809 0,916 0,530 4,053 29,250 0,799 0,213 0,494 0,084 65,420 0,178 55,510 0,678 0,377

1,013 2,804 0,905 0,541 4,070 31,750 0,809 0,211 0,489 0,068 65,810 0,175 54,650 0,658 0,373

1,004 2,780 0,932 0,546 4,083 29,520 0,804 0,223 0,487 0,079 65,530 0,189 54,660 0,687 0,388

1,009 2,779 0,926 0,554 4,118 29,310 0,809 0,232 0,486 0,080 64,790 0,200 54,550 0,598 0,386

1,006 2,813 0,921 0,504 4,115 31,690 0,781 0,221 0,511 0,068 65,280 0,196 55,410 0,592 0,389

1,012 2,792 0,926 0,510 4,094 32,590 0,779 0,237 0,514 0,068 65,610 0,186 53,860 0,603 0,382

1,008 2,766 0,928 0,531 4,081 31,100 0,790 0,222 0,483 0,080 65,130 0,171 54,280 0,622 0,374

1,010 2,794 0,919 0,530 4,088 30,960 0,799 0,226 0,499 0,074 65,177 0,183 54,960 0,640 0,380

0,004 0,015 0,009 0,018 0,029 1,538 0,011 0,010 0,013 0,007 0,470 0,011 0,656 0,035 0,006

Tabla 43. Tabla 3 del asentamiento del inducido.

PESOS:

SOLENOIDE

(1) AGUJA

(2) PASADOR

(4)

MUELLE TOBERA

(5)

ARANDELA DE LA

TOBERA (6)

ÉMBOLO DE

CONTROL (7)

MANGUITO ROSCADO

(8)

MUELLE DEL

SOLENOIDE (10)

ARANDELA DE

CALIBRACIÓN (11)

1 102,66 3,32 0,11 1,01 0,16 10,85 23,63 0,64 1,24

2 102,67 3,32 0,12 1,01 0,17 10,85 23,63 0,63 1,25

3 102,67 3,32 0,12 1,02 0,17 10,85 23,64 0,64 1,24

4 102,66 3,32 0,1 1,01 0,16 10,85 23,64 0,64 1,25

5 102,68 3,33 0,11 1,01 0,18 1,085 23,63 0,64 1,24

6 102,69 3,32 0,1 1 0,18 10,85 23,63 0,64 1,25

7 102,68 3,32 0,13 1 0,18 10,85 23,64 0,63 1,24

8 102,65 3,32 0,12 1,01 0,17 10,85 23,63 0,64 1,24

9 102,67 3,32 0,12 1,01 0,17 10,85 23,64 0,63 1,25

10 102,68 3,32 0,11 1,02 0,17 10,85 23,64 0,64 1,24

102,67 3,32 0,11 1,01 0,17 9,87 23,64 0,64 1,24

Tabla 44. Tabla 1 de pesos

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113 Escuela Politécnica Superior de Jaén

JUNTA TÓRICA (13)

HUSILLO DE PRESIÓN (15)

GUÍA DEL INDUCIDO (16)

ASENTAMIENTO DEL INDUCIDO (17)

CONJUNTO ENTERO

0,26 0,62 13,81 3,61 652,68

0,26 0,62 13,81 3,61 652,65

0,26 0,65 13,81 3,61 652,65

0,26 0,64 13,81 3,61 652,71

0,26 0,63 13,81 3,61 652,7

0,26 0,63 13,81 3,61 652,65

0,26 0,64 13,81 3,61 652,66

0,26 0,63 13,81 3,61 652,68

0,26 0,63 13,81 3,61 652,7

0,26 0,63 13,81 3,61 652,69

0,26 0,63 13,81 3,61 652,68

Tabla 45. Tabla 2 de pesos.

7.2. ANEXO 2. PLANOS REALIZADOS EN “SOLIDWORKS”

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7.3. ANEXO 3. TABLAS Y CATÁLOGOS DEL MODELO.

Ilustración 139. Tabla 10-5 de Shigley [10]

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Ilustración 140. Catálogo de arandelas del catálogo del fabricante Eurodiésel

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Ilustración 141. Catálogo de la arandela de calibración del fabricante Eurodiésel.

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Ilustración 142. Código de las piezas del inyector Denso 16600 del fabricante Flag Portex.

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7.4. ANEXO 4. FUNCIÓN DEL CÁLCULO DE LA CONSTANTE DE LOS

RESORTES EN EL PROGRAMA “MATHEMATICA”.

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