¿Qué es una boquilla: dispositivo, limpieza y comprobación?
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Los inyectores de motor de automóvil son uno de los elementos principales del sistema de inyección y potencia del motor diésel. Durante la operación, las boquillas se obstruyen, fluyen, fallan. Siga leyendo para obtener más detalles.
¿Qué es una boquilla?
La boquilla es una parte integral del sistema de combustible del motor, que suministra combustible a los cilindros en un momento determinado en una cantidad determinada. Los inyectores de combustible se utilizan en unidades de potencia diésel, de inyector y monoinyector. Hasta la fecha, existen varios tipos de boquillas que son fundamentalmente diferentes entre sí.
Ubicación y principio de funcionamiento.
Según el tipo de sistema de combustible, la boquilla se puede ubicar en varios lugares, a saber:
- la inyección central es monoinyector, lo que significa que solo se utiliza una boquilla en el sistema de combustible, montada en el colector de admisión, inmediatamente antes de la válvula de mariposa. Es un enlace intermedio entre un carburador y un inyector de pleno derecho;
- inyección distribuida - inyector. La boquilla está instalada en el colector de admisión, mezclada con el aire que ingresa al cilindro. Se destaca por su funcionamiento estable, debido al hecho de que el combustible lava la válvula de admisión, es menos susceptible a las incrustaciones de carbón;
- Inyección directa: las boquillas se montan directamente en la culata. Anteriormente, el sistema se usaba solo en motores diesel, y en los años 90 del siglo pasado, los ingenieros automotrices comenzaron a probar la inyección directa en un inyector usando una bomba de combustible de alta presión (bomba de combustible de alta presión), lo que permitió aumentar potencia y eficiencia relativa a la inyección distribuida. Hoy en día, la inyección directa se usa ampliamente, especialmente en motores turboalimentados.
Propósito y tipos de boquillas
La boquilla es una parte que inyecta combustible en la cámara de combustión. Estructuralmente, es una válvula electromagnética controlada por una unidad electrónica de control del motor. La tarjeta de combustible de la ECU contiene los valores, según el grado de carga del motor, el tiempo de apertura, el tiempo en que la aguja de la boquilla permanece abierta y se determina la cantidad de combustible inyectado.
Boquillas mecánicas
Los inyectores mecánicos se usaban exclusivamente en motores diesel, fue con ellos que comenzó la era del clásico motor diesel de combustión interna. El diseño de una boquilla de este tipo es simple, al igual que el principio de funcionamiento: cuando se alcanza una determinada presión, la aguja se abre.
Del tanque de combustible a la bomba de combustible de alta presión viene el "combustible diesel". En la bomba de combustible, se bombea presión y el combustible diesel se distribuye a lo largo de la línea, después de lo cual una porción del "diesel" bajo presión a través de la boquilla ingresa a la cámara de combustión, después de que la presión en la aguja del rociador disminuye y se cierra.
La solución constructiva de la boquilla es simple: un cuerpo, dentro del cual está montada una aguja con un rociador, dos resortes.
Boquillas de solenoide
Dichas boquillas se han utilizado en motores de inyección durante más de 30 años. Dependiendo de la modificación, el combustible se inyecta puntualmente o se distribuye a lo largo del cilindro. El diseño es bastante simple:
- una carcasa con un conector para conectar a un circuito eléctrico;
- devanado de excitación de válvula;
- ancla de electroimán;
- resorte de bloqueo;
- aguja, con spray y boquilla;
- anillo de sellado;
- malla de filtro
Principio de funcionamiento: la ECU del motor envía voltaje a la bobina de campo, formando un campo electromagnético que actúa sobre la aguja. En este momento, la fuerza del resorte se debilita, el ancla se retrae, la aguja se eleva para liberar la boquilla. La válvula de control se abre y el combustible ingresa al motor bajo cierta presión. La computadora establece el tiempo de apertura, el momento en que la válvula permanece abierta y el momento en que la aguja se bloquea. Este proceso se repite todo el trabajo del motor de combustión interna, al menos 200 ciclos ocurren en un minuto.
Boquillas electrohidráulicas
El uso de tales boquillas se realiza en motores diesel con un sistema clásico (TNVD) y Common Rail. La boquilla electrohidráulica consta de los siguientes componentes:
- boquilla con aguja de bloqueo;
- resorte con pistón;
- cámara de control con acelerador de admisión;
- estrangulador de drenaje;
- devanado de campo con conector;
- accesorio de suministro de combustible;
- canal de drenaje (retorno).
Esquema de operación: el ciclo de la boquilla comienza con una válvula cerrada. En la cámara de control hay un pistón, que se ve afectado por la presión del combustible, mientras que la aguja de bloqueo está firmemente "asentada" en el asiento. La computadora suministra voltaje al devanado de campo y se suministra combustible a la boquilla.
Boquillas piezoeléctricas
Se utiliza exclusivamente en motores diesel. Hoy en día, el diseño es el más progresivo, ya que la boquilla piezoeléctrica proporciona la dosificación más precisa, el ángulo de pulverización, la respuesta rápida y la pulverización múltiple en un ciclo. La boquilla consta de las mismas partes que la electrohidráulica, solo adicionalmente tiene los siguientes elementos:
- elemento piezoeléctrico;
- dos pistones (válvula de conmutación con resorte y empujador);
- válvula;
- placa del acelerador
El principio de operación se lleva a cabo cambiando la longitud del elemento piezoeléctrico cuando se le aplica voltaje. Cuando se aplica un pulso, el elemento piezoeléctrico, que cambia la longitud, actúa sobre el pistón del émbolo, se activa la válvula de conmutación y se suministra el combustible al drenaje. La cantidad de combustible diesel inyectado está determinada por la duración del suministro de voltaje de la computadora.
Problemas y mal funcionamiento de los inyectores del motor.
Para que el motor funcione de manera estable y con el tiempo no tome más gasolina con una dinámica que empeora, es necesario limpiar periódicamente el atomizador. Muchos expertos recomiendan realizar dicho procedimiento preventivo después de 20-30 mil kilómetros. Aunque esta regulación está fuertemente influenciada por el número de horas y la calidad del combustible utilizado.
En un automóvil que se usa a menudo en áreas urbanas, se mueve a lo largo del caramelo y reposta donde sea que golpee, las boquillas deben limpiarse con más frecuencia, después de aproximadamente 15 mil kilómetros.
Independientemente del tipo de boquilla, su lugar más doloroso es la formación de placa en el interior de la pieza. Esto sucede a menudo si se utiliza combustible de baja calidad. Debido a esta placa, el atomizador del inyector deja de distribuir uniformemente el combustible por todo el cilindro. A veces sucede que el combustible simplemente sale a chorros. Debido a esto, no se mezcla bien con el aire.
Como resultado, una gran cantidad de combustible no se quema, sino que se arroja al sistema de escape. Dado que la mezcla de aire y combustible no libera suficiente energía durante la combustión, el motor pierde su dinamismo. Por esta razón, el conductor tiene que pisar más fuerte el acelerador, lo que conduce a un consumo excesivo de combustible, y la dinámica del transporte sigue cayendo.
Aquí hay algunos signos que podrían indicar problemas con los inyectores:
- Arranque difícil del motor;
- El consumo de combustible ha aumentado;
- Pérdida de dinamismo;
- El sistema de escape emite humo negro y huele a combustible sin quemar;
- Ralentí flotante o inestable (en algunos casos, el motor se detiene completamente en XX).
Motivos de las boquillas obstruidas
Las causas clave de los inyectores de combustible obstruidos son:
- Mala calidad del combustible (alto contenido de azufre);
- Destrucción de las paredes internas de la pieza por corrosión;
- Desgaste natural de la pieza;
- Reemplazo inoportuno del filtro de combustible (debido a un elemento de filtro obstruido, puede ocurrir un vacío en el sistema que rompe el elemento y el combustible comienza a fluir sucio);
- Violaciones en la instalación de la boquilla;
- Sobrecalentar;
- Entró humedad en la boquilla (esto puede suceder en los motores diésel si el propietario del automóvil no elimina el condensado del sumidero del filtro de combustible).
El tema del combustible de baja calidad merece especial atención. Contrariamente a la creencia popular de que pequeños granos de arena pueden obstruir la boquilla del inyector con gasolina, esto sucede muy raramente. La razón es que toda la suciedad, incluso las fracciones más pequeñas, se filtran cuidadosamente en el sistema de combustible mientras se suministra combustible a la boquilla.
Básicamente, la boquilla está obstruida con sedimentos de la fracción pesada de gasolina. La mayoría de las veces, se forma dentro de la boquilla después de que el conductor apaga el motor. Mientras el motor está en marcha, el sistema de refrigeración enfría el bloque de cilindros y la entrada de combustible frío enfría la boquilla.
Cuando el motor deja de funcionar, en la mayoría de los modelos de automóviles, el refrigerante deja de circular (la bomba está conectada rígidamente al cigüeñal a través de la correa de distribución). Por esta razón, una temperatura alta permanece en los cilindros durante algún tiempo, pero al mismo tiempo no alcanza el umbral de ignición de la gasolina.
Cuando el motor está en marcha, todas las fracciones de gasolina se queman por completo. Pero cuando deja de funcionar, pequeñas fracciones se disuelven debido a la alta temperatura. Pero las fracciones pesadas de gasolina o combustible diesel no pueden disolverse debido a una temperatura insuficiente, por lo que permanecen en las paredes de la boquilla.
Aunque esta placa no es gruesa, es suficiente para cambiar la sección transversal de la válvula en la boquilla. Es posible que no se cierre correctamente con el tiempo y, cuando se suelta, algunas partículas pueden ingresar al atomizador y cambiar el patrón de rociado.
Las fracciones pesadas de la gasolina suelen formarse cuando se utilizan ciertos aditivos, por ejemplo, aquellos que aumentan su octanaje. Además, esto puede suceder si se violan las reglas para transportar o almacenar combustible en tanques grandes.
Por supuesto, la obstrucción de los inyectores de combustible ocurre lentamente, lo que dificulta que el conductor note un ligero aumento en la glotonería del motor o una disminución en la dinámica del vehículo. Mucho más a menudo, el problema con los inyectores se manifiesta bruscamente con velocidades inestables del motor o arranques difíciles de la unidad. Pero estos signos también son característicos de otras fallas en el automóvil.
Pero antes de comenzar a limpiar los inyectores, el propietario del automóvil debe asegurarse de que el bajo rendimiento del motor no esté relacionado con otros sistemas, como fallas en el encendido o el sistema de combustible. Se debe prestar atención a las boquillas solo después de que se hayan verificado los otros sistemas, cuyas fallas tienen síntomas similares a los de un inyector obstruido.
Cómo limpiar boquillas
Durante el funcionamiento, las boquillas de combustible se obstruyen. Esto se debe al combustible de baja calidad, así como a la sustitución prematura del filtro de combustible con una limpieza fina y áspera. Como resultado, el rendimiento de la boquilla disminuye, y esto está plagado de un aumento de la temperatura en la cámara de combustión, lo que significa que el pistón pronto se desgastará.
Es más fácil enjuagar las boquillas de la inyección distribuida, ya que son más fáciles de desmontar para una limpieza de alta calidad en el soporte, mientras que es posible igualar el rendimiento y el ángulo de pulverización.
Limpieza con detergente tipo Wynns en un soporte. Las boquillas se instalan en el soporte, se vierte un líquido de al menos 0.5 litros en el tanque, la boquilla de cada boquilla se sumerge en matraces divididos por ml, lo que le permite controlar el rendimiento de las boquillas. En promedio, la limpieza demora entre 30 y 45 minutos, luego de lo cual cambian las juntas tóricas en las boquillas y se instalan en su lugar. La frecuencia de la limpieza depende de la calidad del combustible y del rango de reemplazo del filtro de combustible, en promedio cada 50 km.
Limpieza líquida sin desmontaje. Un sistema líquido está conectado al riel de combustible. La manguera a través de la cual se suministrará el líquido de limpieza está conectada al riel de combustible. La mezcla se suministra bajo una presión de 3-6 atmósferas, el motor funciona durante unos 30 minutos. El método también es efectivo, sin embargo, no hay posibilidad de ajustar el ángulo de pulverización y el rendimiento.
Limpieza con un aditivo de combustible. El método a menudo es criticado porque la eficacia de mezclar el detergente con el combustible es cuestionable. De hecho, esto funciona si las boquillas aún no están obstruidas, como medida preventiva, una excelente herramienta. Junto con las boquillas, se limpia la bomba de combustible, se empujan pequeñas partículas a través de la línea de combustible.
Limpieza por ultrasonidos. El método solo funciona cuando se quitan las boquillas. El soporte especial está equipado con una unidad ultrasónica, cuya eficacia está probada. Después de la limpieza, se eliminan los depósitos de alquitrán que ningún líquido de lavado puede eliminar. Lo principal es no olvidar cambiar la malla del filtro, si sus boquillas son diesel o inyección con inyección directa.
Recuerde que después de limpiar las boquillas, es recomendable reemplazar el filtro de combustible, así como el filtro grueso que está instalado en la bomba de gasolina.
Limpieza de boquillas ultrasónicas
Este método es el más complejo y se utiliza en los casos más descuidados. En el proceso de realizar este procedimiento, todas las boquillas se retiran del motor y se instalan en un soporte especial. Comprueba el patrón de pulverización antes de la limpieza y compara el resultado después de la limpieza.
Tal soporte imita el funcionamiento del sistema de inyección de un automóvil, pero en lugar de gasolina o diesel, se pasa un agente de limpieza especial a través de la boquilla. En este punto, el líquido de lavado forma pequeñas burbujas (cavitación) como resultado de las oscilaciones de la válvula en la boquilla. Destruyen la placa formada en el canal parcial. En el mismo puesto, se comprueba el rendimiento de los inyectores y se determina si tiene sentido seguir utilizándolos o si es necesario sustituir los inyectores de combustible.
Aunque la limpieza ultrasónica de las boquillas es uno de los métodos más efectivos, es el más costoso. Otra desventaja de la limpieza ultrasónica es que un especialista realizará este procedimiento de manera competente. De lo contrario, el propietario del automóvil simplemente tirará el dinero.
Ventajas y desventajas de los inyectores.
Todos los motores modernos están equipados con un sistema de inyección de combustible porque, en comparación con un carburador, tiene varias ventajas significativas:
- Gracias a una mejor atomización, la mezcla de aire y combustible se quema por completo. Esto requiere una cantidad menor de combustible y se libera más energía que cuando el BTS está formado por un carburador.
- Con un menor consumo de combustible (si comparamos motores idénticos con carburador e inyector), la potencia de la unidad de potencia es significativamente mayor.
- Con el funcionamiento adecuado de los inyectores, el motor arranca fácilmente en cualquier condición climática.
- No hay necesidad de dar servicio a los inyectores de combustible con frecuencia.
Pero cualquier tecnología moderna tiene varios inconvenientes serios:
- La presencia de un gran número de piezas en el mecanismo aumenta las posibles zonas de rotura.
- Los inyectores de combustible son sensibles a la mala calidad del combustible.
- En caso de falla o necesidad de limpieza, reemplazar o enjuagar el inyector es en muchos casos costoso.
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Preguntas y respuestas
¿Qué son los inyectores de motor? Es un elemento estructural del sistema de combustible de un automóvil que proporciona un suministro medido de combustible al colector de admisión o directamente al cilindro.
¿Qué tipos de boquillas existen? Los inyectores, según el tipo de motor y sistema electrónico, pueden ser mecánicos, electromagnéticos, piezoeléctricos, hidráulicos.
¿Dónde están las boquillas del coche? Depende del tipo de sistema de combustible. En un sistema de combustible distribuido, se instalan en el colector de admisión. En inyección directa, se instalan en la culata.
