La bomba inyectora es una pieza fundamental en el sistema de inyección de todo vehículo, especialmente en los diésel. Su función principal es elevar la presión del combustible para que se adecúe al ritmo de trabajo de los inyectores, dosificar la cantidad de combustible que se inyecta a los cilindros, y regular tanto las velocidades máximas como mínimas en el motor.
Funcionamiento de la Bomba Inyectora Diésel
La bomba inyectora diésel lineal, la más utilizada en el mercado, está sincronizada con el movimiento del motor gracias a un acoplamiento flexible. Este acoplamiento es una bomba de pistones situados en línea, los cuales se encargan de alimentar a los inyectores con un caudal variable que circula a través de un émbolo por cada uno de los cilindros. Los émbolos de los cilindros se accionan por la presión del combustible a partir del árbol de levas, el cual se desplaza con un ángulo de giro igual al ángulo de cada pistón del motor. Esto permite que la inyección ocurra en el mismo momento tanto en los pistones como en los inyectores.
Debido a su funcionamiento, a estas bombas inyectoras se les conoce como bombas de inyección en línea, ya que cada inyector está conectado con un cilindro.
Fallas Comunes en la Bomba Inyectora
Las fallas en la bomba inyectora pueden generar diversos problemas en el funcionamiento del motor.
- Problemas de arranque y estancamiento del motor: Esto se puede generar por la pérdida de presión cuando el aire entra en las líneas de combustible de la bomba de inyección diésel. Para solucionar este problema se recomienda revisar el sistema de combustible de aire y verificar si hay fugas en las líneas. En caso de ser necesario, reemplazarlas.
- Obstrucción del inyector: Con el tiempo, los inyectores diésel se obstruyen debido a la acumulación de sedimentos en las boquillas. Para evitar esto, es fundamental realizar el mantenimiento adecuado en el taller.
- Filtro de combustible obstruido: Cuando el filtro de combustible está obstruido, la bomba de inyección diésel puede tener problemas para acceder al combustible necesario y mantener el vehículo en marcha. Ante esto, es recomendable una limpieza regular del filtro de combustible con el fin de quitar todo sedimento y suciedad, realizando su cambio cuando corresponda.
Mantenimiento de Inyectores
En el momento que se debe hacer una limpieza a los inyectores, se deben retirar los componentes tales como los Orings, los seguros y los prefiltros, utilizando la herramienta adecuada para tal finalidad. Después, se llevan a la tina de ultrasonido y se dejan por un tiempo aproximado de 10 minutos por cada ciclo. Para esta situación te recomendamos, programar en el equipo de limpieza varios ciclos de lavado.
Siempre que le hagas mantenimiento a los inyectores asegúrate de que tu mecánico de confianza cambie el pre-filtro y los O-ring de los inyectores por unos nuevos, ya que son de suma importancia en un funcionamiento eficaz.
Banco de Pruebas de Inyectores
Un banco de pruebas es fundamental para verificar la calidad de trabajo que tienen los inyectores, y además podrás medir la vida útil que estos puedan tener en el tiempo. En primer lugar, el equipo funciona de la misma manera que el mismo vehículo por ende el sistema es similar ya que mediante este le entrega un líquido de comprobación con mucha presión a los inyectores. Inmediatamente después, un generador de pulsos comienza a sacudir los inyectores con una similar frecuencia al rango con el que trabajan en el motor y el líquido que segregan se recoge en probetas previamente calibradas. Acto seguido se puede realizar una comparación verificando la cantidad de líquido inyectado permitiéndose hasta un 10% de diferencia en volúmenes de las probetas.
Existen equipos portátiles Common Rail, fáciles e inteligentes para operar directamente sin necesidad de un ordenador, que soportan inyectores electromagnéticos y piezoeléctricos, y pueden probar inyectores de varios tipos como BOSCH, DENSO, DELPHI, PIEZO, CAT, etc.
Parámetros Técnicos del Probador de Inyectores Common Rail
- Pantalla: 1.4 pulgadas 128*64 pantalla LCD.
- Voltaje de entrada: AC220V/110 V o DC24V.
- Corriente de funcionamiento: valor típico: < 1A
- Consumo de energía típico: < 24 W.
- Modo de conexión: interfaz de $ Number Pines (electromagnética y piezo puerto).
- Temperatura de funcionamiento: 0-50 °C
- Humedad relativa: 60%.
- Tamaño del paquete: 270*220*12cm
- Peso del paquete: 1.45 KG.
Análisis del Desgaste y Emulsiones de Combustible
El sistema riel común CRDI ajusta con precisión la cantidad de combustible para el motor de combustión interna, generando presiones de inyección desde 400 bar hasta 1800 bar de acuerdo a la condición de aceleración y carga, reduce del consumo de combustible y la emisión de gases al medio ambiente. La emulsión de combustible permite la mezcla de agua u otra sustancia inmiscible generalmente en aceite de manera que sea lo más homogénea posible; mediante el uso de tenso activos, se evita la separación de fases.
La aplicación de las emulsiones de combustible reduce la temperatura de combustión, las emisiones contaminantes y aumentan el rendimiento térmico debido a micro explosiones generadas por las partículas de agua. En funcionamiento los componentes del sistema CRDI al entrar en constante contacto, generan desgastes en las superficies de sus elementos.
Se aplica la transformada de Fourier en el análisis del desgaste superficial de la leva anular de la bomba de alta presión DENSO HP3 al utilizar la mezcla combustible ecológica diésel - surfactante - agua al 20%, que es una emulsión de dos sustancias tenso activas no iónicas, durante 200 horas de funcionamiento a 3000 rpm, con inspecciones cada 50 horas.
El uso de la mezcla combustible diésel surfactantes agua al 20%, en la bomba de alta presión HP3 genera desgastes prematuros en las superficies de la leva. Se establece el 22,33% de desgaste en relación con el perfil ideal de experimentación, para la cara posterior 40,35% de desgaste, con el módulo didáctico generado en Matlab para el procesamiento digital de imágenes y la transformada de Fourier se compara el perfil ideal y el perfil de rugosidad de la leva anular en términos de la frecuencia de las imágenes, aplicando herramientas estadísticas como el promedio del máximo y mínimo de intensidad.
El desgaste presentado es regular sin variaciones significativas. Se observa que la rugosidad aumenta conforme se suman las horas de funcionamiento, se obtiene una variación de 0,161 μm entre el valor mínimo y máximo, aumentando su rugosidad en 22,33% con un máximo de 0,882 μm. Se observa que la medida de rugosidad aumentó conforme el paso de las horas de funcionamiento, se obtuvo una variación de 0,226 μm entre el valor mínimo y máximo, con un creciente de su rugosidad en 40,35% con un máximo de 0,786 μm.
La adición de agua en forma emulsión en el combustible tiene efectos positivos en la eficiencia de la combustión, generando la elevación en el torque con el motor a velocidad constante de 1500 rpm en comparación a los resultados del diésel sin aditivo, porque se producen micro explosiones por la diferencia de volatilidad del agua.
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