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Bombas de inyección rotativas
"Mecánicas y electrónicas
"


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Este tipo de bombas se viene usando desde hace bastante tiempo en los motores diesel, su constitución básica no ha cambiado, las únicas variaciones han venido dadas por la aplicación de la gestión electrónica en los motores diesel.

En la figura inferior se pueden ver las "partes comunes" de una bomba de inyección rotativa del tipo VE usada tanto con gestión electrónica (bomba electrónica) como sin gestión electrónica (bomba mecánica).


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


El pistón distribuidor (6) es solidario a un plato de levas (4) que dispone de tantas levas como cilindros alimentar tiene el motor. El plato de levas es movido en rotación por el eje de arrastre (10) y se mantiene en apoyo sobre el plato porta-rodillos (3) mediante unos muelles de retroceso (5). La mayor o menor presión de inyección viene determinada por la forma de la leva del disco de levas. Además de influir sobre la presión de inyección también lo hace sobre la duración de la misma.

Las bombas de inyección rotativas aparte de inyectar combustible en los cilindros también tienen la función de aspirar gas-oil del deposito de combustible. Para ello disponen en su interior, una bomba de alimentación (6) que aspira combustible del deposito (3) a través de un filtro (2). Cuando el régimen del motor (RPM) aumenta: la presión en el interior de la bomba asciende hasta un punto en el que actúa la válvula reductora de presión (4), que abre y conduce una parte del combustible a la entrada de la bomba de alimentación (6). Con ello se consigue mantener una presión constante en el interior de la bomba.

En la figura inferior se ve el circuito de combustible exterior a la bomba de inyección así como el circuito interno de alimentación de la bomba.


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

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


Como generan presión las bombas de inyección rotativas


La alta presión se genera por medio de un dispositivo de bombeo que además dosifica y distribuye el combustible a los cilindros.

1- Cilindro
2- Pistón
3- Cámara de expulsión
4- Entrada de combustible
5- Salida de gas-oil a alta presión hacia
el inyector.
6- Corredera de regulación

En la figura se ve el dispositivo de bombeo de alta presión. El pistón retrocede hacia el PMI llenándose la cámara de expulsión de combustible.


El dispositivo de bombeo de alta presión esta formado por:

Cilindro o cabezal hidráulico (1): Por su interior se desplaza el pistón. Tiene una serie de orificios uno es de entrada de combustible (4) y los otros (5) para la salida a presión del combustible hacia los inyectores. Habrá tantos orificios de salida como cilindros tenga el motor.

Un pistón móvil (2): Tiene dos movimientos uno rotativo y otro axial alternativo. El movimiento rotativo se lo proporciona el árbol de la bomba que es arrastrado a su vez por la correa de distribución del motor. Este movimiento sirve al pistón para la distribución del combustible a los cilindros a través de los inyectores.
El movimiento axial alternativo es debido a una serie de levas que se aplican sobre el pistón. Tantas levas como cilindros tenga el motor. Una vez que  pasa la leva el pistón retrocede debido a la fuerza de los muelles.
El pistón tiene unas canalizaciones interiores que le sirven para distribuir el combustible y junto con la corredera de regulación también para dosificarlo.


La corredera de regulación (6): Sirve para dosificar la cantidad de combustible a inyectar en los cilindros. Su movimiento es controlado principalmente por el pedal del acelerador. Dependiendo de la posición que ocupa la corredera de regulación, se libera antes o después la canalización interna del pistón.

Funcionamiento del dispositivo: Cuando el pistón se desplaza  hacia el PMI, se llena la cámara de expulsión de gas-oil, procedente del interior de la bomba de inyección. Cuando el pistón inicia el movimiento axial hacia el PMS, lo primero que hace es cerrar la lumbrera de alimentación, y empieza a comprimir el combustible que esta en la cámara de expulsión, aumentando la presión hasta que el pistón en su movimiento rotativo encuentre una lumbrera de salida. Dirigiendo el combustible a alta presión hacia uno de los inyectores, antes tendrá que haber vencido la fuerza del muelle que empuja la válvula de reaspiración. El pistón sigue mandando combustible al inyector, por lo que aumenta notablemente la presión en el inyector, hasta que esta presión sea tan fuerte que venza la resistencia del muelle del inyector. Se produce la inyección en el cilindro y esta durara hasta que el pistón en su carrera  hacia el PMS no vea liberado el orificio de fin de inyección por parte de la corredera de regulación.

Cuando llega el fin de inyección hay una caída brusca de presión en la cámara de expulsión, lo que provoca el cierre de la válvula de reaspiración empujada por un muelle. El cierre de esta válvula realiza una reaspiración de un determinado volumen dentro de la canalización que alimenta al inyector, lo que da lugar a una expansión rápida del combustible provocando en consecuencia el cierre brusco del inyector para que no gotee.

El pistón se desplaza hacia el PMS comprimiendo el gas-oil de la cámara de expulsión y lo distribuye a uno de los inyectores.


En la figura se produce el final de la inyección, debido a que la corredera de regulación libera la canalización interna del pistón a través de la lumbrera de fin de inyección.

La corredera de regulación cuanto mas a la derecha este posicionada, mayor será el caudal de inyección.

Bomba mecánica
Bomba de inyección rotativa con corrector de sobrealimentación para motores turboalimentados sin gestión electrónica. En la parte alta de la bomba se ve el corrector de sobrealimentación para turbo nº 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Los nº 8, 9, 10 forman parte del regulador  mecánico de velocidad que actúa por la acción de la fuerza centrifuga en combinación con las palancas de mando (11 y 12) de la bomba, sobre la corredera de regulación (18) para controlar el caudal a inyectar en los cilindros, a cualquier régimen de carga del motor y en función de la velocidad de giro. El resto de los componentes son los comunes a este tipo de bombas.

1- Presión turbo
2- Muelle de compresión
3. Eje de reglaje
4- Membrana
5- Tuerca de reglaje
6- Dedo palpador
7- Palanca de tope móvil
8- Contrapesos conjunto regulador
9- Rueda dentada
10- Rueda dentada
11- Palanca de arranque
12- Palanca de tensión
13- Eje de arrastre
14- Bomba de alimentación
15- Plato porta-rodillos
16- Regulador de avance a la inyección
17- Plato de levas
18- Corredera de regulación
19- Pistón distribuidor
20- Válvula de reaspiración
21- Salida hacia los inyectores


Bomba electrónica
Bomba de inyección rotativa para motores diesel con gestión electrónica.

1- Eje de arrastre
2- Bomba de alimentación
3- Regulador de avance a la inyección
4- Plato de levas
5- Válvula magnética
6- Corredera de regulación
7- Válvula de reaspiración
8 y 10- Salida hacia los inyectores
9- Pistón distribuidor
11- Entrada de combustible al pistón
12- Electrovalvula de STOP
13- Servomotor
14- Retorno de gas-oil al deposito de combustible.
15- Sensor de posición
16- Perno de excéntrica
17- Entrada de combustible
18- Plato porta-rodillos
19- Sensor de temperatura de combustible

 
Despiece de una bomba electrónica
1.- Rueda dentada de arrastre.
2.- Chaveta.
3.- Bomba de inyección.
4.- Dispositivo de avance de la inyección.
5.- Electroválvula de paro.
6.- Soporte de bomba.
7.- Tapa.
8.- Válvula de caudal.
9.- Válvula de principio de inyección.
10.- Regulador de caudal.
11.- Tubo de inyector.
12.- Inyector del cilindro nº 3 con transmisor de alzada de aguja.
13.- Brida de fijación.


Dispositivo de parada
El dispositivo de parada del motor va instalado en la bomba de inyección (este dispositivo se usa tanto en bombas mecánicas como electrónicas). Se trata de una electrovalvula (de STOP) (12) que abre o cierra el circuito de entrada de combustible (11) al pistón distribuidor (9), con lo que permite o imposibilita la inyección de combustible por parte de la bomba.
La electrovalvula  se acciona cuando se gira la llave de contacto, dejando libre el paso de combustible y se desconecta al quitar la llave de contacto cerrando el paso de combustible.

Sensor de temperatura
Debido a que el contenido de energía del combustible depende de su temperatura, hay un sensor de temperatura (19), del tipo NTC, instalado en el interior de la bomba de inyección (este sensor solo se usa en bombas electrónicas) que envía información a la ECU. La ECU puede entonces calcular exactamente el caudal correcto a inyectar en los cilindros incluso teniendo en cuenta la temperatura del combustible.

Reglajes de las bombas de inyección

En las bombas mecánicas: A medida que pasa el tiempo o cada vez que se desmonta para hacer una reparación, hay que hacer una serie de reglajes de los mandos, además de hacer el calado de la bomba sobre el motor.

En la figura vemos una bomba mecánica con sus mandos de accionamiento exteriores.

1- Tope de ralentí acelerado
2- Palanca de ralentí
3- Tope de ralentí
4- Tope de reglaje de caudal residual
5- Palanca de aceleración
6- Mando manual de STOP

Los reglajes que se efectúan en las bombas mecánicas son:
- Reglaje de ralentí.
- Reglaje de caudal residual.
- Reglaje de ralentí acelerado,
- Reglaje del mando del acelerador.

Para saber como se hace el calado de una bomba visita este documento.
Para comprobar el calado de una bomba de forma dinamica (es decir: en funcionamiento).

En las bombas electrónicas:
No es necesario hacer reglajes, ya que no dispone de mandos mecánicos. A la vez que no necesita hacer el calado de la bomba, ya que se monta en una posición fija en el motor.
El único reglaje al que es susceptible la bomba electrónica, es el que viene motivado por un caudal de inyección a los cilindros diferente al preconizado por el fabricante, que se verificara en el banco de pruebas.

- Si e valor del caudal medido es menor que el indicado por el fabricante, tiene que modificarse la posición del mecanismo de ajuste de caudal (servomotor). Golpeándose, muy ligeramente, con un mazo de plástico en dirección  hacia las salidas de alta presión, se consigue un aumento de caudal.

- Cuando el caudal de inyección medido es mayor que el indicado por el fabricante, tiene que modificarse la posición del mecanismo del ajuste de caudal (servomotor). Golpeando con mucho cuidado, con una maza de plástico en dirección contraria a la anterior se consigue una disminución de caudal.

 


 

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