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Bombas de inyección en linea

Indice del curso

Regulador de avance a la inyección

Como ya se vio al estudiar los sistemas de encendido para motores de gasolina, es necesario adelantar o retrasar el inicio de la combustión (salto de chispa) teniendo en cuenta el nº de r.p.m. del motor y la carga del mismo (pedal del acelerador mas o menos pisado). En los motores Diesel como no hay salto de chispa, el inicio de la combustión se produce cuando inyectamos el combustible en el cilindro del motor, por lo tanto, será la bomba de inyección la que controlara el inicio de la inyección. La bomba de inyección debe disponer de un elemento que actué sobre el árbol de levas de la misma y así poder sincronizar el principio de inyección en los elementos de bombeo por medio del giro en el árbol de levas un cierto ángulo que puede variar hasta 8º.
Una vez que se inyecta el combustible en el cilindro del motor, el combustible necesita un cierto tiempo para poder formar con el aire una mezcla capaz de inflamarse. El retardo del encendido depende de la tendencia a inflamarse del combustible, de la relación de compresión, de la temperatura del aire, del grado de pulverización del combustible y de la formación de la mezcla. El retardo del encendido se nota sobre todo a alto nº de r.p.m. pues la inflamación del combustible no tiene lugar ya en el momento oportuno, referido a la posición de los pistones del motor. Un pequeño retraso provoca un funcionamiento ruidoso del motor, además provoca una mayor generación de humos de escape y perdida de potencia del motor. A fin de evitar estos problemas, el momento de la inyección ha de adelantarse cuando se incrementa el nº de r.p.m. del motor
El tiempo de combustión en el motor depende de la mayor o menor carga en los cilindros y el desplazamiento del pistón en la carrera de combustión depende de la velocidad de giro del motor, el ángulo de avance a la inyección ha de poder adecuarse a la carga y numero de revoluciones, adelantando o retrasando automáticamente el ángulo de avance en función del régimen de giro del motor. Para ello se emplea un regulador centrifugo de avance automático a la inyección, acoplado a la prolongación del árbol de levas de la bomba de inyección y situado en la parte delantera por donde recibe movimiento del motor.

Descripción del regulador
El regulador esta formado por un plato (1) de acoplamiento al árbol de levas de la bomba por medio del manguito roscado (2). En este plato y sobre los pernos (3), van situados los contrapesos o masas centrifugas (4), en cuyos rebajes de forma circular se acopla la brida de mando (5), formada por los salientes (6) de acoplamiento en los contrapesos y las garras de arrastre (7), a través de las cuales la bomba recibe el movimiento del motor.
La posición y regulación de los salientes (6), con respecto a las masas centrifugas, se realiza por medio de unos muelles (8) y unas arandelas de reglaje (9), que unen los salientes (6) con los pernos (3) del plato de acoplamiento, alojandose en los huecos del saliente (16). El conjunto va cerrado por medio de la cápsula soporte (10) y la tapa (11).

Funcionamiento
Cuando el motor aumenta su velocidad, los contrapesos (4), por efecto de la fuerza centrifuga, tienden ha desplazarse hacia el exterior, empujando a los salientes (6) de la brida de mando, que se desplazan comprimiendo a los muelles (8) y disminuyendo, por tanto, el ángulo de acoplamiento en la brida de arrastre. Como esta brida no puede adelantarse ni retrasarse por estar unida a la transmisión del motor, son los perno (3) los que se desplazan en el sentido de avance de la bomba. Con ello arrastran el plato de acoplamiento con el árbol de levas y, por tanto, logran un adelanto de las levas del mismo.

De esta forma, la fuerza centrifuga de los contrapesos actúa en contra de la forma de los muelles, pero en el sentido de rotación de los pernos (3) de la brida de acoplamiento, de modo que esta brida (y por tanto el árbol de levas) se adelanta a la brida de mando en proporción al numero de revoluciones del motor. Con ello se adelanta el comienzo de la inyección en la bomba.
El ángulo de avance a la inyección varia entre un máximo y un mínimo según el desplazamiento de los contrapesos, limitado por medio del rebaje o guía circular de los mismos, de forma que el desplazamiento de las masas es relativamente grande para un pequeño valor de fuerza centrifuga y se reduce a medida que la fuerza centrifuga aumenta; es decir, que el desplazamiento es mayor para un numero de revoluciones bajo y se reduce a medida que el numero de revoluciones aumenta.
De esta forma se obtiene la fuerza suficiente para la variación angular, incluso con reducido numero de revoluciones. Cuando existe una gran fuerza centrifuga, para la variación angular basta un recorrido mas pequeño de las masas, ya que la fuerza centrifuga aumenta con el cuadrado de la velocidad.
El reglaje o variación del ángulo de avance se efectúa poniendo o quitando arandelas (9) entre muelle y su asiento del saliente (6), con lo cual se consigue dar mayor o menor presión al muelle (8) y, por tanto, favorecer o no la acción de los contrapesos sobre el mecanismo de arrastre.

 

Variador de avance de excéntrica
Este es otro tipo de regulador, puede estar contenido en una estructura abierta o cerrada. Normalmente va montado sobre el árbol de levas de la bomba de inyección, pero también es posible su instalación sobre un eje intermedio. Para su lubricación el variador de avance cerrado va provisto de una carga de aceite suficiente para engrasarlo durante toda su vida útil. Por su parte, el variador de avance abierto es lubricado por conexión al circuito del aceite lubricante del motor. Para ello, el variador de avance dispone de los orificios correspondientes.

Constitución
El cuerpo del variador de avance de excéntrica de tipo abierto esta unido a una rueda dentada mediante una rosca. Dentro del cuerpo van alojados, de forma que puedan girar, el disco de reglaje (6) con el buje (1) así como las excéntricas de ajuste (3) y de compensación (4). Estas dos excéntricas son conducidas por un bulón fijado firmemente en el cuerpo (2). Los bulones de los contrapesos se insertan en el orificio de la excéntrica de ajuste. En los contrapesos (5) van dispuestos por parejas los muelles de presión, que también son guiados por un bulón. Los contrapesos están asegurados contra un posible desplazamiento axial.

 

Funcionamiento
El variador de avance abierto es accionado a través de rueda dentada alojada en la caja de engranajes del motor. La unión entre el accionamiento y la salida de fuerza (buje) queda establecida por parejas de excéntricas acopladas entre sí. Las excéntricas se encuentran en los orificios del disco de reglaje y son conducidas por los bulones del cuerpo. A través de estos bulones se transmite al buje el movimiento impulsor del cuerpo. Cuando el motor está parado, los muelles de presión mantienen los contrapesos en la posición inicial. Al funcionar el motor, es decir, al incrementarse el número de revoluciones, aumenta la fuerza centrífuga. Los contrapesos se desplazan hacia el exterior provocando así un giro de las excéntricas. A causa de este movimiento giratorio, el buje cambia de posición respecto al cuerpo, con lo que se modifica el momento de inyección. Con el variador de avance de excéntricas es posible un ángulo de hasta 30º respecto al cigüeñal del motor.

 



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