Bombas de combustible.Distintos sistemas de bombas de combustible.La bomba de combustible tiene la misin de suministrar a los cilindros el combustible en cantidades exactamente ajustadas a la potencia y bajo la presin necesaria para una buena pulverizacin.

La presin de descarga del combustible en los motores de inyeccin neumtica oscila alrededor de los 90 Kg/cm2, siendo nicamente necesario que dicha presin sea ligeramente superior a la que posee el aire comprimido que ha de originar la pulverizacin. Por el contrario, en los motores de inyeccin mecnica, la pulverizacin requiere una el evada presin del combustible con objeto de obtener una gran cada de presin en la tobera del inyector, motivo por el cual la presin de descarga de la bomba se realiza a unos 300 Kg/cm2.

Vemos pues, desde el punto de vista de la presin, que existe una cierta diferencia entre las bombas de combustibles utilizadas para la inyeccin neumtica y mecnica.

En la inyeccin neumtica, la bomba suministra al inyector la cantidad de combustible necesario de acuerdo con la potencia que deba desarrollar el motor, siendo el aire comprimido el encargado de pulverizarlo e introducirlo en el cilindro en el momento oportuno. En cambio, en-la inyeccin mecnica se consiguen los mismos fines mediante la elevada presin de descarga que la bomba comunica al combustible.

Teniendo en cuenta que el sistema de inyeccin neumtica ha desaparecido casi por completo, imponindose de forma absoluta el sistema de inyeccin mecnica, dedicaremos su estudio a las bombas de inyeccin mecnica.

Las bombas de combustible pueden clasificarse en tres grandes grupos:

a)Bombas de carrera variable. Este est constituido por aquellas bombas que modifican la cantidad de combustible que se debe inyectar en el cilindro variando la carrera del embolo de la bomba.

b)Bombas de carrera constante. A este grupo pertenecen las bombas cuya carrera del embolo es constante cualquiera que sea la potencia desarrollada por el motor. La variacin de la cantidad de combustible se obtiene abriendo ms o menos pronto una vlvula o sistema adecuado que pone en comunicacin la cmara de presin de la bomba con la aspiracin o sobrante.

c)Bombas de presin constante. Estas bombas descargan el combustible en un acumulador que mantiene constante la presin en el circuito de inyeccin mediante una vlvula de sobrante timbrada a la presin deseada.

Motores de combustin interna.

En este sistema las vlvulas de inyeccin no son accionadas directamente por la presin de la bomba, sino a travs de un dispositivo que en un momento determinado pone en comunicacin el inyector con la presin del circuito de impulsin. Se comprende que del dispositivo distribuidor depended el momento de la inyeccin y la cantidad de combustible inyectado. Este mtodo ha sido casi totalmente abandonado en favor del sistema de bomba individual.

Mtodos para adaptar la cantidad de combustible inyectado a la velocidad del motor.

Hemos visto, que la potencia desarrollada por el motor depende de la cantidad de combustible suministrado por la bomba, de ello, se desprende la necesidad de un sistema adecuado que acte sobre la cantidad de combustible facilitado por la bomba.

La variacin de la cantidad de combustible inyectado al cilindro en cada ciclo, puede ser obtenido por diversos medios:

a)Actuando directamente sobre la cilindrada de la bomba, variando para ello la carrera del embolo.

b)Utilizando una parte de la cilindrada de la bomba, que corresponda con la carga del motor.

c)Estrangulando el conducto de combustible.

De los tres mtodos, el segundo es el ms generalizado en los motores Diesel, habindose desechado el primero y el tercer por los inconvenientes que presentan de poca precisin, en particular cuando se trata de obtener pequeas potencias.

A continuacin examinemos los dos primeros sistemas, describiendo sus caractersticas:

En el primer sistema se hace variar la cantidad de combustibles entregado por la bomba, alterando de varios modos la carrera del embolo.

El ms sencillo consiste en hacer uso de un camn de perfil variable que se puede desplazar a lo largo del eje. La realizacin de este sistema se ve claramente en la figura 60.

El desplazamiento axial del camn C de perfil variable se realiza, por lo general, mediante un sistema de palancas accionadas por el regulador, modificndose con ello la carrera mxima efectiva del embolo de la bomba.

Otro mtodo con resultados anlogos, consisten en colocar una curia entre el embolo de la bomba y el camn correspondiente; de tal manera que al retirar la curia quede un juego entre ambos, de este modo el embolo solamente recorre una fraccin de carrera mxima producida por el camn. Sin embargo, todos estos mtodos, en donde la disminucin de la cantidad de combustible se realiza reduciendo la carrera del embolo, presentan el inconveniente de retrasar el adelanto de la inyeccin, a no ser que la bomba se haya dispuesto de forma que lo evite.

Figura 60 Figura 61

Al segundo sistema pertenecen las llamadas bombas de carrera constante, distinguindose dos mtodos muy particulares para el aprovechamiento de su carrera til; en el primer mtodo se hace uso, para variar la cantidad de combustible que la bomba entrega cada vez al inyector, de una vlvula que se abre en cierto momento de la carrera del embolo y que pone en comunicacin la cmara de presin de la bomba con la de aspiracin o con el depsito del cual procede el combustible.Su representacin esquemtica (fig. 61), simplifica el estudio que a continuacin vamos a realizar, presentando una bomba de combustible Sulzer con sus elementos componentes.

Figura 62

Esquema de la inyeccin del combustible

Figura 63

Representacin esquemtica del sistema de inyeccin SULZER, en el que se puede apreciar la bomba a que hemos hecho referencia.

En la figura 62, el embolo 212 es empujado hacia arriba por el camn de combustible 213 que acta sobre el rodillo 214 del empujado 215. El muelle 216 obliga al embolo a seguir al camn, es decir, lo hace volver a su posicin inferior.

Durante la carrera ascendente del embolo, descienden los vstagos de empuje de la vlvula y, en cuanto esta ultima toca su asiento, el vstago 219 pierde el contacto con ella. En este momento empieza la impulsin. Mientras la vlvula esta levantada, el embolo devuelve el combustible a la cmara de aspiracin. Cuando la vlvula llega a su asiento, el combustible es impulsado al inyector a travs de la vlvula de impulsin 225 y el conducto 227.

La vlvula de aspiracin 217 esta accionada por los vstagos 219 y 221, cargados con un muelle. El vstago 221 de longitud regulable, es accionado por el empujador 215 a travs del balancean 222, que se apoya en la excntrica del eje de regulacin 224.

El giro del eje de regulacin 224 (accionado por el regulador) modifica la posicin del centro de giro del balancn 222, y la vlvula de aspiracin 227 cerrara ms pronto o las tarde. El resultado es un aumento o disminucin del caudal impulsado por la bomba. Cada una de las bombas puede ser desconectada durante el servicio, girando 1800 la leva de desconexin 228, se eleva el empujador 215 y el rodillo queda fuera del alcance del camn.

La vlvula de seguridad 229, conectada a la cmara de impulsin, impide una elevacin inadmisible de la presin, debida, por ejemplo, a la obstruccin de los agujeros de la tobera.

En el segundo mtodo se simplifica la bomba, al aprovechar el embolo de la misma, para producir la apertura y cierre del conducto de llegada del combustible.La regulacin de la cantidad de combustible suministrado por la bomba, se consigue haciendo girar el embolo sobre su eje, de tal forma que, el resto del combustible impulsado durante la carrera ascendente del embolo es devuelto a la cmara de aspiracin por medio de una arista helicoidal maquinada en el embolo, logrndose regular el combustible en cantidad y presin al rgimen de marcha deseado.En la figura 64, est representado esquemticamente el mtodo de referencia.

Figura 64 Figura 65

c = Vlvula de presine = Vaina de regulacind = Cremallera reguladoraf = Embolog = Resortei = Tornillo sujecin cilindro

Descripcin de la bomba Bosch. Particularidades de los elementos que la componen.Labomba de combustible Bosch representada en la figura 65, est constituida por un cuerpo de acero forjado en el cual se alojan el cilindro y el embolo.Elembolo de la bomba es accionado en la carrera de compresin por un camn y en la carrera de aspiracin por el muelle del embolo.

Elcilindro est cerrado por una vlvula de presin cargada con un muelle, estando conectado a la tubera de impulsin que comunica con el inyector respectivo.Cuando el embolo est en la posicin ms baja, la cmara de presin, que se encuentra encima del embolo, se llena de combustible que ha entrado desde la cmara de aspiracin a travs de las lumbreras laterales de entrada al cilindro.

Al subir el embolo obtura las lumbreras de entrada y eleva la presin hasta levantar la vlvula de presin, efectuando la descarga del combustible al circuito de impulsin.Tan pronto la arista helicoidal llega a descubrir la lumbrera de regulacin, se pone en comunicacin la cmara de presin con la de aspiracin, y todo el combustible durante el resto de la carrera del embolo escapa por ella, finalizando la inyeccin del combustible.

El suministro cesa cuando la arista helicoidal y la lumbrera de regulacin coinciden, toda vez que a partir de este momento la cmara de presin comunica con la cmara de aspiracin.La figura 66, representada a continuacin, expone las diversas fases del funcionamiento:

Figura 66

La figura 1 y corresponden a la posicin de arranque y suministro mximo.Las figuras 3 y 4 corresponden a la marcha normal, la posicin de la figura 4 representa el final del suministro.Y por ltimo, en la figura 5 la ranura longitudinal. Coincide permanentemente con la lumbrera de regulacin; no se efecta presin ninguna sobre el combustible en la cmara de presin y, por consiguiente, no hay suministro de combustible.La figura 67 muestra con ms detalle este interesante tipo de bomba de combustible.

a. b.Fig. 67 c. d.

a. El combustible penetra en la bomba de combustible.b. La arista superior del embolo obtura el orificio de entrada del combustible.c. El embolo impulsa el combustible hacia el inyector.d. La arista helicoidal descubre la lumbrera de descarga.

La evacuacin del aire de la bomba.La operacin de purgar la bomba debe efectuarse en las oportunidades siguientes:1 Antes de ponerla en marcha por primera vez.

2 Cuando la bomba ha quedado sin funcionar durante cierto tiempo.

3 Cuando, por una razn cualquiera, se haya aflojado o desmontado la bomba, la tubera de aspiracin o la tubera de presin.El proceso a seguir para purgar la bomba es el siguiente:1 Soltar el tomillo de evacuacin de aire. Si la bomba no la tiene, soltar la conexin de aspiracin. En ambos casos, purgar hasta que el combustible salga sin burbujas.Apretar nuevamente el tomillo de evacuacin de aire o la conexin de aspiracin.2 Soltar la tuerca de unin de la tubera de presin del porta inyector, ajustar la varilla de regulacin para la posicin de mximo suministro y bombear con la palanca de mano hasta que salga el combustible sin burbujas por la tubera de presin del porta inyector.3 Atornillar fuertemente de nuevo la tubera de presin del porta inyector y seguir bombeando hasta que se note resistencia. Entonces tanto la tubera de presin como el porta inyector y el inyector se han llenado con combustible exento de burbujas.Sistema de inyeccin

Figura 69

Otros tipos de bombas de combustible ms empleados en la marina mercante.

Bomba de combustible M.A.N.

Empleada en los motores GV de potencias comprendidas entre 175 C.V. y 1.335 C.V. (fig. 70), dispuestas una para cada cilindro, cuentan con distribucin de aristas oblicuas y regulacin por embolo giratorio. Las ranuras de distribucin han sido practicadas en el embolo de modo que quedasen diametralmente opuestas; anulndose as recprocamente las fuerzas de reaccin del combustible rebosante.

El embolo de la bomba puede girar por lo tanto con entera libertad dentro de su gua. Las dos ranuras oblicuas comunican con la cmara de impulsin a travs de unos orificios practicados en el embolo, la arista superior de la ranura oblicua superior es la llamada arista de distribucin; ya que, segn sea la posicin del embolo, pone en comunicacin la cmara de impulsin con la cmara de aspiracin, interrumpiendo as el envi de combustible y regulando de esta forma la cantidad de combustible inyectado.

Distribucin por arista oblicua del caudal de las bombas de combustible:

a bFigura 70 c d

aEl embolo inicia la carrera; el pistn de la bomba se halla en el punto muerto inferior; el combustible entra.

bEl envo de combustible comienza; el borde superior del embolo interrumpe la comunicacin de la cmara de aspiracin con la de impulsin.

cFin del envo de combustible; la arista de distribucin establece de nuevo la comunicacin entre la cmara de aspiracin y de impulsin.

dEl embolo termina la carrera; el pistn de la bomba se halla en el punto muerto superior.

El ajuste del embolo de la bomba de combustible y de la arista de distribucin, se efectagirando el embolo, cuyas piezas de arrastre se deslizan en dos ranuras del casquilloregulador, que a su vez son giradas por medio del varillaje del regulador.

Regulaciny ajuste de las bombas de combustible.

Laregulacin de las bombas de combustible, se fundan en la necesidad de que todos los cilindros del motor desarrollen la misma potencia, de lo contrario los esfuerzos sobre el cigeal resultaran desequilibrados, el funcionamiento del motor no sera regular y estara sometido a vibraciones ms o menos perceptibles que pueden causar graves averas.

La regulacin de las bombas de combustible difiere unas de otras por la complejidad de su sistema. Sin embargo, el constructor da las normas para efectuar su regulacin.

En el caso de tratarse de una bomba Bosch del tipo PF, la regulacin se efecta desplazando la varilla de regulacin que con su dentado hace girar el manguito de regulacin y el embolo de la bomba.

A medida que se ejecuta la carrera del embolo de la bomba, las aristas inclinadas de que est provisto, descubren las perforaciones del cilindro de la bomba, resultando que las perforaciones citadas hacen de punto de escape o rebosamiento del combustible. Segn la posicin de las aristas resulta, pues, un aumento o una reduccin de la carrera aprovechada para la inyeccin. Consecuentemente tambin vara el caudal de combustible inyectado en el cilindro.

Figura 72

En el supuesto de que se trate de una bomba de inyeccin PF con mirilla de ajuste (fig. 72), esta deber realizarse de la manera siguiente:

a)Colocar el embolo del motor en su carrera de compresin en la posicin, anterior al punto muerto alto, indicada por el fabricante del motor como comienzo de la inyeccin. (Por ejemplo 10 antes del P.M.A.)

b)La leva de accionamiento, el empujador y el embolo de la bomba deben ajustarse entre s, de forma que, para la posicin del embolo del motor, indicada ena),coincidan las seales marcadas en la mirilla de ajuste y en la camisita de gua (fig. 1). Adems, la seal de la camisita de gua debe ser visible por la mirilla tanto en la posicin ms alta del embolo de la bomba, (fig. 2), como en la ms baja (fig. 3). En las bombas de varios cilindros, los elementos se ajustaran uno despus de otro en la forma indicada ena)yb).

c) Como el ajuste acabado de exponer solo es vlido para condiciones medias de dimetro del embolo, presin de inyeccin y numero de revoluciones, el ajuste final ptimo de la bomba respecto al motor deber determinarse por medio de ensayos. Si no puede lograrse desplazando el tornillo de ajuste del empujador, deber variarse el accionamiento de la bomba.

Si la bomba de combustible no tuviese mirilla de ajuste, en la brida de fijacin 0 la plaquita de caractersticas de las bombas de inyeccin PF sin mirilla de ajuste se indica la medida a de montaje. La tolerancia indicada para la medida a de montaje se compone de las tolerancias de la bomba, del camn de accionamiento y del cuerpo del motor.Las tolerancias de las tres piezas en conjunto no deben sobrepasar en ninguna direccin de + 0,4 m/m.La medida a de montaje se medir, par ejemplo, coma indica la figura 73, o bien en otra forma adecuada, para ello es preciso que el vstago de rodillo se encuentre en su posicin ms baja. Con el fin de asegurar siempre un contacto perfecto entre el manguito de gua de la bomba de combustible y los elementos de accionamiento, y adems para evitar que durante el servicio el manguito de gua golpee contra el anillo de muelle, es necesario que la Fig. 73 medida a sea igual a 5,5 m/m. Las diferencias que existen se compensan con los suplementos de chapas provistos para este fin.

Figura 73

El comienzo de la inyeccin es el momento de abrirse la vlvula de inyeccin y de entrar el combustible en la cmara de combustin.Esta determinado, sobre todo, por el comienzo de la elevacin de la presin del combustible por la bomba.No obstante, tambin depende de la magnitud de la descarga proporcionada por la vlvula de retencin, as coma del dimetro del embolo de la bomba, de la longitud del conducto de impulsin, de la presin de apertura en la tobera, de la velocidad del motor y de otros factores mas. El momento en que se inicia la inyeccin es determinante para la presin de encendido.Cuanto antes se inyecte el combustible, tanto mayor es la presin de encendido y viceversa.Debe procurarse que las presiones sean aproximadamente iguales en todo los cilindros. Si se comprobase que la presin de encendido correspondiente al cilindro el cual ha sido provisto de bomba nueva, es menor que en los dems cilindros, requerir un avance del camn respectivo, es decir, la inyeccin deber comenzar antes. En cambio, si la presin es mayor, el camn respectivo deber desplazarse hacia atrs. En la figura 74, esta reproducida una muestra de diagrama de presiones de encendido.

Figura 74

Para adoptar el mtodo empleado para determinar directamente la iniciacin del bombeo .y la obturacin de las perforaciones de aspiracin se recomienda consultar el manual del fabricante.Bomba de combustible

Figura 75a

Figura 75b

Publicado porHarry Gonzlezen Catia La Mar, Estado Vargas.4:59