¿Qué es un par de émbolos en un automóvil?
contenido
- ¿Qué es un émbolo?
- Principio de funcionamiento y variedades.
- Las principales ventajas y desventajas.
- Par de émbolo de bomba de inyección
- Válvulas de descarga
- Alcance y propósito funcional
- Características del funcionamiento de los pares de émbolos de la bomba de combustible.
- Cómo determinar el mal funcionamiento de los pares de émbolos usted mismo
- Videos relacionados
- Preguntas y respuestas
A menudo, los mecánicos, cuando hablan de reparar el sistema de combustible de un motor diesel, mencionan un término como un par de émbolos. Consideremos con más detalle qué tipo de mecanismo es, la peculiaridad de su funcionamiento, por qué es necesario y cómo se determina el mal funcionamiento del émbolo.
¿Qué es un émbolo?
Los pares de émbolos, como sugiere el nombre del mecanismo, son dos piezas pequeñas que entran en un dispositivo de bomba de combustible de alta presión (bomba de inyección). El primero se llama émbolo y se representa como un dedo grueso y empotrado. El segundo es el manguito del émbolo y parece un manguito de paredes gruesas en el que se inserta la primera parte.
El émbolo o pistón en sí mismo actúa como un desplazador de combustible de la cavidad del buje. Este elemento se utiliza para crear alta presión en la línea del sistema de suministro de combustible.
Cabe señalar que este mecanismo no se utiliza exclusivamente en bombas de motor diesel. Por ejemplo, un elemento similar se utiliza en el mecanismo de distribución de gas como compensadores hidráulicos. Sin embargo, el principio de funcionamiento de los dispositivos es idéntico: las acciones recíprocas mueven el pistón en el manguito y, a través de la coincidencia de los cortes y orificios en estas dos partes, el líquido ingresa a la cavidad y se bombea a la línea principal.
Principio de funcionamiento y variedades.
El par de émbolos clásicos funciona de la siguiente manera:
- El pistón cargado por resorte está ubicado en la parte inferior de la manga;
- El pistón es presionado por una leva ubicada en el eje;
- Bajo acción mecánica, el pistón se mueve hacia arriba en el manguito;
- En el espacio sobre el pistón, se crea presión de combustible, que ingresa al manguito a través de una ranura especial en su pared;
- La presión del combustible impulsa la válvula, por lo que la sustancia se mueve desde el manguito hasta el depósito (puede ser un riel de combustible o una cámara separada en la bomba de combustible);
- Desde el tanque, el combustible ingresa a las boquillas;
- El eje de la bomba gira, la leva deja de presionar el pistón, que lo mueve a la posición inferior debido al resorte.
Este diseño de émbolo simple explica por qué las bombas de combustible de alta presión basadas en este principio son altamente eficientes y duraderas.
Hoy en día, se utilizan dos modificaciones de pares de émbolos en los automóviles (aunque el diseño de las bombas de combustible tiene una mayor variedad). Se diferencian entre sí por la presencia de un rebaje anular en el pistón.
En dichos émbolos, desempeña el papel de una válvula de derivación, que recoge las fugas de combustible y las devuelve a la línea de combustible. Los émbolos con corte de combustible son más caros debido a la complejidad del diseño. Pero este costo se compensa con una operación más eficiente del motor.
Las principales ventajas y desventajas.
Los motores diesel comenzaron a ganar popularidad desde la introducción de bombas de combustible de alta presión equipadas con un par de émbolos en su diseño. Impresionantes características técnicas, alto rendimiento del mecanismo y alta confiabilidad son las principales ventajas del mecanismo equipado con un par de émbolos.
Además de estas ventajas, el émbolo tiene las siguientes ventajas:
- Con la ayuda de un par de émbolos, es posible no solo garantizar el suministro de combustible a alta presión y su dosificación, sino también determinar el modo de inyección de combustible adecuado.
- Máxima economía con alta eficiencia.
- Alto respeto por el medio ambiente debido a la combustión de una porción más pequeña de combustible y su pulverización de alta calidad en los cilindros.
Cualquier mecanismo tiene desventajas, y para un par de émbolos esto es desgaste. Aunque este diseño simple es muy confiable y duradero, no se puede descartar el efecto de la fricción y la alta presión sobre los elementos del mecanismo. Los fabricantes de bombas de combustible de émbolo utilizan materiales de alta resistencia, pero incluso en este caso, no se puede evitar el desgaste, incluso después de una vida útil prolongada.
Par de émbolo de bomba de inyección
Discutiremos con más detalle las funciones del par de émbolos usando el ejemplo de una bomba de inyección diesel. Como sugiere el nombre, la bomba bombea combustible diesel desde el tanque principal a la línea de alta presión (por ejemplo, al riel de combustible), desde donde se rocía en los cilindros del motor bajo una fuerte presión.
El elemento principal que crea tal presión es solo el par de émbolos. A continuación, el combustible se distribuye a los cilindros de acuerdo con el diseño del sistema de combustible. Se describen los tipos de bombas en otro articulo.
Durante el funcionamiento de la bomba, las varillas de empuje y los resortes de retorno del actuador mueven el pistón hacia arriba / hacia abajo dentro del manguito del émbolo, por lo tanto en movimiento alternativo. Entonces, el diseño succiona combustible diesel a través de las mangueras del tanque de combustible y lo bombea a un tanque cerrado, lo que crea presión en él. Para evitar que este parámetro aumente excesivamente, el dispositivo de bomba tiene varias válvulas diseñadas para mantener o descargar el exceso de presión en el sistema.
El pistón en sí tiene una ranura desigual, lo que le permite dosificar el combustible que ingresa al tanque con un ligero desplazamiento axial. Este proceso depende de la posición del pedal del acelerador en el automóvil: el espacio mínimo es cuando se suelta el acelerador y el máximo es cuando el pedal está completamente presionado.
Dado que el vapor crea una alta presión para que no se rompa, está hecho de acero resistente y las paredes son lo suficientemente gruesas para soportar una presión de varios cientos de atmósferas. Esto hace que el mecanismo sea confiable incluso bajo cargas elevadas.
Otra característica del par de émbolos es que ambas partes se crean solo entre sí. Es decir, es imposible tomar un buje de un mecanismo y un pistón de otro y combinarlos. Para evitar que el vapor deje entrar el combustible diesel, el espacio en él se crea lo mínimo posible. Por esta razón, una parte nunca se reemplaza, el par siempre cambia (sus parámetros se ajustan en equipos de fábrica de alta precisión).
Aquí hay un breve video sobre cómo se restaura el par de émbolos:
La secuencia del par de émbolos
La cantidad de combustible bombeada en un ciclo de pistón depende de la altura de su carrera de trabajo. Esto regula el funcionamiento de la bomba para garantizar el ralentí. Pero tan pronto como el conductor presiona el pedal del acelerador, el émbolo gira un poco. La muesca en esa parte aumenta, por lo tanto, la cantidad de combustible se suministrará en un volumen mayor.
Así es como funciona la modificación del émbolo más común. Sin embargo, hoy en día existen muchos modelos que proporcionan dosificación de formas ligeramente diferentes (a menudo reguladas por la electrónica de la máquina). Los propios empujadores de émbolo son impulsados por la rotación del cigüeñal.
Cuando el pistón desciende, a través de la entrada del buje, el combustible se mueve hacia la cavidad vacía del espacio del pistón superior debido al vacío que se ha formado en él. Tan pronto como el pistón sube, el cuerpo del émbolo cierra el orificio de la camisa y el combustible presiona la válvula, abriéndola. Luego, el combustible ingresa a un tanque de alta presión. Cuando comienza el movimiento hacia abajo, la válvula se cierra y se forma un vacío (o vacío) en la cavidad del par de émbolos. El ciclo se repite.
Válvulas de descarga
Cada bomba de combustible de alta presión está equipada con válvulas de presión, cuyo propósito es cerrar la parte de la línea en la que el combustible está en reposo de aquella en la que el diesel ya está bajo presión. Además, se necesitan válvulas para mantener la presión estática en el sistema (mientras el motor está en funcionamiento, la bomba continúa bombeando combustible diesel al tanque); descargan el exceso de regreso al tanque de combustible.
Hay varios tipos de válvulas de descarga que se utilizan en bombas de émbolo. Estas son sus características distintivas.
Válvula de volumen constante sin restricción de flujo de retorno
El diseño de esta válvula incluye un pistón de retracción (parte del diseño de la válvula). Cuando se levanta el émbolo, el cuerpo del buje cierra la ranura helicoidal y la válvula de descarga se cierra. El pistón se mueve hacia la guía del manguito del vástago.
En este momento, se corta la parte de la línea en la que se forma una alta presión a partir de la cavidad del supra-émbolo. Debido a esto, el volumen de combustible en el contenedor con alta presión aumenta de manera insignificante, solo por la cantidad que ha ingresado a través del pistón de retracción en la cavidad de la carrera de trabajo del émbolo.
Válvula de volumen fijo con restricción de flujo de retorno
Cuando el combustible se atomiza a través de la boquilla, después de cerrar la aguja, se crea una presión de retorno en la línea. Este efecto puede provocar el desgaste de parte de la propia válvula. Por esta razón, algunos modelos de bombas utilizan una válvula limitadora de reflujo. Actúa como un amortiguador para evitar que la contrapresión actúe sobre las válvulas.
El dispositivo de dicha válvula de descarga incluye los siguientes elementos:
- El cuerpo de la válvula está roscado (se atornilla a la estructura de la bomba);
- Un muelle que sirve como elemento amortiguador que evita un impacto negativo en la propia lama de la compuerta;
- Placa: corta la cavidad de alta presión de la cavidad sobre el espacio del émbolo;
- El soporte contra el que se apoya la placa de la válvula (tiene una estructura hueca: el pistón de suministro entra en la cavidad).
A menudo, estas válvulas se utilizan como un mecanismo adicional para facilitar el funcionamiento de la válvula de retención.
Válvula de presión constante
Además de los elementos principales de la válvula, el dispositivo de este mecanismo también incluye una bola y un canal restrictivo. Estas válvulas son capaces de suministrar presiones de combustible superiores a 800 bar.
Su diseño incluye dos mini válvulas: presión y estabilización. El primer elemento suministra combustible y el segundo mantiene la presión generada. Esta función le permite mantener una presión estática entre las fases de inyección.
La modificación de la válvula depende de los parámetros del motor del automóvil. Algunas válvulas no son accionadas por mecánicos, sino por una señal que proviene de una unidad de control electrónico.
Alcance y propósito funcional
Básicamente, un par de émbolos se usa en bombas de combustible de alta presión de unidades de potencia diesel, pero también hay modificaciones de ICE de gasolina que requieren alta presión de gasolina (por ejemplo, en motores con inyección directa de combustible), que también es proporcionada por un émbolo par.
En este caso, el par de émbolos realiza las siguientes funciones:
- Proporciona suministro de combustible a alta presión, independientemente del tipo de sistema de combustible;
- En algunos sistemas de combustible, este mecanismo dosifica automáticamente la cantidad adecuada de combustible para el funcionamiento de los inyectores;
- Debido a las características de diseño del pistón y el manguito, proporciona un cambio en el modo de suministro de combustible a los inyectores.
Para que el par de émbolos realice todas estas tareas, se utiliza con varios mecanismos adicionales que brindan automatización y control del suministro de combustible. El conjunto clave de la bomba de combustible de alta presión crea la presión requerida (debido a las características de diseño, este mecanismo permite una presión tan alta que ninguna otra bomba de este tamaño puede manejar), y otros elementos del sistema se encargan de distribuir y manteniendo la presión requerida en el circuito.
Dado que un par de émbolos, incluso de tamaños pequeños, pueden crear una presión increíble, estas unidades se usan no solo en motores diesel. Por ejemplo, dicho conjunto se puede encontrar en bombas, máquinas hidráulicas y otros mecanismos que generan alta presión y requieren una alta fiabilidad del conjunto.
Características del funcionamiento de los pares de émbolos de la bomba de combustible.
No hay pasos especiales para dar servicio al par de émbolos de la bomba de combustible. Sin embargo, el propietario del automóvil puede hacer algo para que el mecanismo funcione el mayor tiempo posible.
Primero, vale la pena considerar que el motor diesel funciona con un combustible especial, que puede contener una gran cantidad de partículas microscópicas. Si usa combustible diesel de baja calidad, entonces el espacio entre el émbolo y el buje puede aumentar debido al contenido de partículas abrasivas, agua y otras impurezas en el combustible diesel.
Por este motivo, el único mantenimiento que puede realizar el propietario de un automóvil es controlar la calidad del combustible, evitar la condensación en la línea y cambiar el filtro a tiempo.
A primera vista, la presencia de gotas de agua en el combustible diesel no parece tan crítica, pero debido a esto, la película de combustible en el espacio del par de émbolos colapsará y el mecanismo no podrá crear una presión adecuada. Además, el aceite diesel lubrica las superficies de las piezas, evitando la fricción cuando está seco y protegiendo el dispositivo del sobrecalentamiento.
Si el filtro de combustible no se cambia a tiempo, su elemento puede explotar. Debido a esto, se bombeará combustible sucio a través de la bomba, en el que pueden estar presentes pequeñas partículas. En este caso, existe una alta probabilidad de falla de la bomba, ya que el par de émbolos simplemente se atascará.
Cómo determinar el mal funcionamiento de los pares de émbolos usted mismo
La estabilidad de la unidad de potencia de la máquina depende del correcto funcionamiento del par de émbolos. Dado que este mecanismo es el elemento principal de la bomba de alta presión, su mal funcionamiento conducirá a un funcionamiento inestable de la bomba o incluso a su falla.
Para verificar la eficiencia de la bomba, deberá diagnosticarla. La mayoría de los talleres de reparación tienen equipos especiales para esto. Le permite determinar cuál es exactamente el mal funcionamiento, incluso determinar la condición del par de émbolos. De acuerdo con los resultados de los diagnósticos, los especialistas ofrecerán las reparaciones adecuadas. Si el émbolo falla, se debe reemplazar todo el kit.
Síntomas de mal funcionamiento
El hecho de que haya problemas con el par de émbolos se evidencia por los "síntomas" característicos de una avería de la bomba de combustible. Entre ellos:
- Arranque difícil de la unidad;
- Régimen de ralentí inestable del motor;
- Triplete del motor;
- Una fuerte pérdida de potencia del motor de combustión interna;
- Durante el funcionamiento del motor, los ruidos extraños son claramente audibles;
- Aumento de la "glotonería" del motor.
Una revisión complementaria examina la diferencia entre una prueba de émbolo frío y caliente:
Para asegurarse de que el émbolo esté defectuoso, no se debe escatimar en los diagnósticos. Solo los especialistas con la ayuda de equipos especializados pueden determinar con precisión el mal funcionamiento. Gracias a esto, el costo de las reparaciones se justificará: no tendrá que cambiar piezas que funcionarán durante mucho tiempo.
Videos relacionados
Este video muestra cómo restaurar un par de émbolos:
Preguntas y respuestas
¿Qué hace un par de émbolos? El par de émbolos se utiliza en bombas de combustible de alta presión. Este dispositivo proporcionará la presión más alta para un suministro eficiente de combustible a los cilindros.
¿Qué son los conjuntos de émbolo? Este es el elemento principal de las bombas de inyección, que se utilizan ampliamente en los motores diésel. Se distingue por su impresionante sencillez de diseño, durabilidad y fiabilidad.
¿Qué se incluye en el par de émbolos? El par consta de un pistón ubicado en un casquillo (cilindro) de pared gruesa. Hay un espacio mínimo entre ellos para asegurar un recorrido libre del pistón.
