MUNDO MECANICA - Bomba de Inyeccion Rotativa
  HOME
  LIBRO DE VISITANTES
  MOTOR OTTO
  SISTEMA DE ENCENDIDO
  INYECCION DE GASOLINA
  MOTORES DIESEL
  => Ciclos de Funcionamiento Diesel
  => Sistemas de Inyeccion Diesel
  => Bomba de Inyeccion Lineal
  => Bomba de Inyeccion Rotativa
  => Inyeccion Common-Rail
  => Materia XI
  => Materia XII
  => Materia XIII
  => Materia XV
  INYECCION DIESEL
  Sobre Alimentadores
  DOCUMENTALES
  DESCARGAS
  CURSOS
  RELATOR
 
CHAT EN VIVO
Comenten aca sus dudas y peticiones.

CONTADOR DE VISITAS
casino Contador De Visitas


MU APOLO
Para que liberes el estres con este juego de rol



BOMBA DE INYECCION ROTATIVA

BOMBA DE INYECCIÓN ROTATIVA BOSCH
EVOLUCIÓN DESDE EL INICIO A NUESTROS DÍAS

En un principio para la alimentación de los motores diesel se utilizaban bombas de inyección en linea que eran voluminosas y pesadas debido a que necesitan un pistón de bombeo por cada cilindro del motor, hoy se siguen utilizando estas bombas en motores grandes (camiones, tractores, etc.).


Bomba de inyección en linea Simms para 6 cilindros

Bomba de inyección en linea Bosch del tipo PE

Para ver bombas en linea, así como su esquema interno visita esta pagina.

Después marcas de componentes como BOSCH, CAV desarrollaron las bombas de inyección rotativas que se adaptaban mejor al mayor numero de revoluciones de los motores de los automóviles y tenían con respecto a las bombas en linea las siguientes ventajas:
- menor peso y volumen.
- Los caudales inyectados en cada cilindro son iguales.
- La velocidad de rotación máxima es elevada.
- La inversión del giro del motor es imposible.
- Menor precio.

BOSCH desde hace 30 años utiliza bombas rotativas de pistón axial. El principio mediante el cual un único pistón genera por su movimiento longitudinal la presión de inyección para todos los cilindros del motor, distribuyendo al mismo tiempo por su movimiento giratorio el combustible por las salidas de la bomba.

 

 




Bomba rotativa Bosch del tipo VE

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


1- Inyector
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.

 



La necesidad de una dosificación de combustible y ajuste del inicio de la inyección cada vez mas flexibles y exactos, supuso el desarrollo de un gran numero de elementos de regulación adicionales. De esta forma se puede ajustar, por poner un ejemplo, la cantidad de inyección máxima en función del numero de rpm, de la presión de carga y de la temperatura del combustible, con lo que se consigue en todas las condiciones de servicio un funcionamiento del motor sin humo, al mismo tiempo que se alcanza el máximo numero de revoluciones posibles. Para impedir que se pare el motor, al conectar, por ejemplo el aire acondicionado, un regulador corrige el numero de revoluciones en vació. Para facilitar un buen arranque en frió así como para optimizar las emisiones y el nivel de ruido se pueden realizar en el regulador de inyección diversas intervenciones.

En la figura de la derecha se ve una bomba rotativa tipo VE como la vista anteriormente, se diferencia de en disponer en su parte superior de un corrector de sobrealimentación para motores diesel turboalimentados.

 

Estos elementos de regulación adicionales, que como mecanismos de precisión mecánicos, trabajan especialmente de forma mecánica o hidráulica, han hecho que las bombas sean cada vez mas complejas. Aunque técnicamente están bastante perfeccionadas, su flexibilidad y precisión son limitadas, por lo que se ha hecho necesario la utilización de elementos de regulación adicionales de carácter electrico-electrónico que puedan configurar circuitos de regulación cerrados con una precisión elevada.

Lo primero que se hizo con el fin de avanzar en estas mejoras fue regular de forma electrónica el inicio de la inyección y mantener la dosificación de combustible como hasta entonces. Para ello se monto en el portainyector un sensor que registra el movimiento de la aguja, por lo tanto se sabe el inicio real de la inyección. La unidad de control electrónica ECU compara el valor real con el valor nominal, que depende del numero de rpm, de la carga, de la temperatura del agua de refrigeración y de otros parámetros. En caso de desviaciones, el regulador electrónico modifica el comienzo de la inyección hasta que se alcanza el valor nominal.


Evolución de la bomba rotativa de pistón axial: izquierda.- Bomba mecánica del tipo VE
centro.- Bomba electrónica VP37; derecha.- Bomba electrónica VP30 PSG5.


La primera utilización del control electrónico diesel fue en un prototipo de Peugeot en 1982, luego fue introducido a los modelos de serie por BMW y Daimler-Benz algunos meses más tarde. La casa Bosch empezó por primera vez la fabricación en serie de estos sistemas en el año 1984. Desde 1986 Bosch también ha utilizado el EDC en los sistemas de inyección de vehículos comerciales.

Desde 1987 Bosch fabrica en serie los sistemas de inyección totalmente electrónicos (EDC: Electronic Diesel Control), en los que ademas del comienzo de inyección, también se regula electrónicamente la dosificación, mediante un sistema de medida basado en un imán giratorio eléctrico que sustituye en esta función al regulador mecánico. También la electrónica permite la realización de otras funciones en el ámbito de la gestión del motor y del vehículo, por ejemplo, la regulación de la reglamentación de los gases de escape para reducir a un mínimo las emisiones de óxido nítrico, así como la regulación de la presión del turbo, la autodiagnosis, el control de tiempo de incandescencia, así como la asociación con otros elementos del vehículo como el inmovilizador, el cambio automático.

El sistema EDC que primero se utilizo en motores de inyección indirecta, a partir de 1989 se utiliza también para motores diesel de inyección directa. Las presiones de inyección alcanzan 700 bar en la bomba y aproximadamente 1000 bar en el inyector. Para minimizar el ruido se emplea un inyector con dos muelles conectados en linea. Durante el inicio de la inyección, la aguja del inyector se abre solamente unas pocas centésimas de milímetro, de modo que en la cámara de combustible solo penetra una parte mínima de la cantidad de combustible. La sección de inyector completa solo se abre en el proceso de inyección subsiguiente, inyectando la parte principal de la cantidad de combustible. Con este procedimiento de inyección escalonada la combustión se realiza de forma mucho mas suave y silenciosa.

Hasta ahora hemos hablado de bombas de pistón axial pero a partir de 1996 Bosch fabrica en serie bombas de pistones radiales. Con esta configuración se consigue mayores presiones de inyección, hasta 1500 bar en las bombas utilizadas en motores de vehículos comerciales de tamaño medio (furgonetas). La bomba radial VP44 permite ajustar el avance y el caudal inyectado a través de electroválvulas de rápida actuación, consiguiendo un control exacto y flexible de todos los parámetros de la inyección. Las válvulas electromagnéticas es una mejora con respecto a las bombas de pistón axial y sirven para abrir y cerrar la cámara de presión de la bomba con lo que se consigue una dosificación de combustible mas exacta y flexible. Estas válvulas son accionadas dos veces en milisegundos, consiguiendo que aproximadamente unos 1,5 milímetros cúbicos de combustible alcancen la cámara de combustión antes de la inyección principal. Esta pre-inyección reduce considerablemente el ruido. La VP44 se aplica principalmente a los motores diesel de turismos y de pequeños y medianos vehículos comerciales.

 


Esquema de una bomba VP44


Foto bomba VP44 PSG5

Foto bomba VP44 PSG16 con ECU integrada.

Ver el esquema de una bomba de pistón axial VP29/30 con todo detalle.





Ver el esquema de una bomba de pistón radial VP44 con todo detalle.

Nota: Si alguien se a fijado en el esquema de la bomba rotativa de pistón axial VP29/30 se habrá dado cuenta que no es igual que la bomba estudiada en el articulo de gestión electrónica diesel, esto es debido a que la VP29/30 es una evolución de la otra (VP37), se diferencia en que no utiliza un motor paso a paso para mover la corredera de regulación que dosifica la cantidad de combustible. La VP29/30 suprime el motor paso a paso y la corredera de regulación y la sustituye por una electroválvula de actuación rápida que actúa sobre la cámara de presión donde el combustible es comprimido por el pistón. Con este sistema la bomba VP29/30 consigue mayores presiones de inyección que van de de 800 a 1400 bar.

Hoy habia 7 visitantes (29 clics a subpáginas) ¡Aqui en esta página!
=> ¿Desea una página web gratis? Pues, haz clic aquí! <=