¿Qué es la bomba de inyección y su función en el funcionamiento del motor?
contenido
- ¿Qué es una bomba de combustible de alta presión y para qué sirve?
- Historial de desarrollo y mejora
- Diseño de bomba de alta presión.
- ¿Cómo funciona?
- Tipos de bomba de combustible
- ¿Hay una bomba de inyección de combustible en un motor de gasolina?
- Fallas mayores
- Reparación de bombas de alta presión
- Preguntas y respuestas
La gran mayoría de los automóviles modernos están equipados con sistemas de inyección de combustible. Hay modificaciones en las que se rocía gasolina con una boquilla en el colector de admisión. También hay modelos en los que el combustible se rocía directamente en los cilindros del motor.
Los motores diesel funcionan de manera diferente a los motores de gasolina. En ellos, el diesel se alimenta al medio ya comprimido en el cilindro. Para que una parte del combustible se atomice sin obstáculos, se necesita un mecanismo como una bomba de combustible de alta presión.
Considere las características de dicho mecanismo, sus modificaciones y signos de mal funcionamiento.
¿Qué es una bomba de combustible de alta presión y para qué sirve?
El mecanismo, que se abrevia como bomba de combustible, es parte del sistema de combustible de un motor diesel, pero también hay modelos para unidades de potencia de gasolina. La única diferencia entre la bomba de combustible de un motor diesel es que la presión que genera es mucho más alta que la de gasolina. La razón de esto son las características fundamentales del funcionamiento de la unidad. En los cilindros de un motor diesel, el aire se comprime primero hasta tal punto que se calienta hasta la temperatura de ignición del combustible.
Cuando el pistón alcanza el punto muerto superior, la boquilla rocía combustible y se enciende. El inyector tiene que superar una enorme presión. Para que el sistema funcione correctamente, la bomba debe crear una altura más alta que en los cilindros.
Además de la función mencionada, la bomba también debe suministrar combustible en porciones, dependiendo del modo de funcionamiento de la unidad de potencia. Este parámetro se determina teniendo en cuenta la rotación del cigüeñal. En un automóvil moderno, este proceso está controlado por una unidad de control electrónico.
Historial de desarrollo y mejora
Este dispositivo fue desarrollado por primera vez en la década de 1930 por Robert Bosch. En los turismos, las bombas de inyección comenzaron a utilizarse activamente en la segunda mitad de la misma década.
Dado que los primeros motores de gasolina estaban equipados con carburadores, solo las unidades diésel necesitaban tal mecanismo. Hoy en día, los motores de gasolina con sistema de inyección directa también tienen una bomba de este tipo (el carburador ya es extremadamente raro, solo en automóviles de generaciones anteriores).
Aunque el principio de funcionamiento de la bomba se ha mantenido prácticamente sin cambios, el mecanismo en sí ha sufrido múltiples actualizaciones y mejoras. La razón de esto es un aumento en los estándares ambientales y el rendimiento del motor de combustión interna. Inicialmente, se utilizó una bomba de inyección mecánica, pero no fue económica, lo que provocó emisiones volumétricas de sustancias nocivas. Las bombas electrónicas modernas muestran una excelente eficiencia, lo que permite que el transporte se ajuste al marco de las normas ambientales y satisfaga a los conductores modestos.
Diseño de bomba de alta presión.
Existe una amplia variedad de modificaciones de la bomba de inyección de combustible para un motor de gasolina, así como un análogo diesel. Sin embargo, en la mayoría de los casos, los elementos principales de una bomba mecánica son:
- Se instala un filtro en la entrada frente a la bomba;
- Un pistón de émbolo ubicado en un cilindro, el llamado. par de émbolos;
- El cuerpo en el que se hacen los huecos: a través de ellos, se suministra combustible al par de émbolos;
- Eje con leva y embrague centrífugo. Este elemento está conectado a la polea de distribución mediante una transmisión por correa;
- Empujadores de impulsión del émbolo;
- Resortes que hacen retroceder el pistón del émbolo;
- Válvulas de soplador;
- Regulador de modos - asociado con el pedal del acelerador;
- Válvula de retorno de la bomba de combustible (a través de ella, el exceso de combustible se alimenta al retorno);
- Bomba de baja presión (bombea combustible a la bomba).
Como ya se mencionó, las bombas mecánicas están siendo reemplazadas gradualmente por modificaciones electrónicas debido a su economía y eficiencia. El mecanismo en sí es difícil de reparar y ajustar. Las bombas electrónicas tienen su propia unidad de control, así como varias válvulas y sensores electrónicos.
La mayoría de las bombas de inyección electrónicas tienen su propio sistema de diagnóstico, por lo que el dispositivo se adapta a los fallos y errores encontrados. Esto permite que el dispositivo funcione correctamente incluso si falla uno de los sensores. Una bomba de este tipo deja de funcionar completamente solo en caso de avería del microprocesador.
¿Cómo funciona?
La bomba de combustible de alta presión funciona según el principio de un motor de dos tiempos. Debido a la rotación del árbol de levas, se acciona el pistón del émbolo. El combustible diesel ingresa al espacio del sub-émbolo, que luego ingresa a la línea principal.
En el video se describen más detalles sobre el principio de funcionamiento del par de émbolos:
Se genera presión en la cavidad, por lo que se abre la válvula de descarga. El combustible diesel fluye a través de la línea de combustible hasta la boquilla y se atomiza. La bomba solo entrega parte del combustible al inyector. El residuo se devuelve al tanque de combustible a través de la válvula de drenaje. Para evitar que el combustible regrese del sistema cuando se abre el sobrealimentador, se instala una válvula de retención.
El momento de inyección está determinado por el embrague centrífugo. El regulador de modo (o regulador de todos los modos) determina la cantidad del lote a dispensar. Este elemento está asociado con el pedal del acelerador. Cuando el conductor lo presiona, el regulador aumenta la cantidad de porción, y cuando se suelta, la cantidad disminuye.
En los modelos electrónicos, todos los procesos están controlados por una unidad de control. La electrónica distribuye el momento del suministro de combustible, su cantidad en función de la dinámica del automóvil. Estos sistemas de combustible tienen menos partes, lo que aumenta la estabilidad y confiabilidad del mecanismo.
Las bombas de inyección electrónica pueden dividir la porción en dos partes, proporcionando así una combustión más eficiente y una carrera suave del grupo de pistones. Como resultado, hay menos toxicidad de escape y mayor rendimiento del motor. Para garantizar la inyección en dos fases, la unidad de control de la bomba registra:
- Pisar el pedal del acelerador;
- Distribución de revoluciones del árbol de levas;
- Temperatura en el sistema de enfriamiento del motor;
- La velocidad del propio automóvil;
- Presión generada por el turbocompresor;
- Trabajo de inyectores;
- Encendido de bujías.
Tipos de bomba de combustible
Los sistemas de combustible son de tres tipos:
- Monoinyección. Esta es la primera modificación. El representante fue originalmente un carburador. En su cavidad, se preparó una mezcla de combustible y aire y se introdujo en el colector de admisión. Un poco más tarde, dichos sistemas, en lugar de un carburador, recibieron una boquilla que inyecta combustible en el colector de admisión, donde se mezcla con el aire;
- Inyección multipunto. Este ya es una especie de sistema de inyección. Se instala un inyector individual para cada cilindro en el colector de admisión. La inyección también se lleva a cabo en el colector de admisión, lo más cerca posible de la válvula de admisión;
- Inyección directa. Como sugiere el nombre, el combustible se rocía directamente en los cilindros cuando el aire en ellos ya está comprimido por el pistón.
En total, hay tres tipos de tales mecanismos que se pueden utilizar en estos tipos de sistemas de combustible:
- En línea;
- Distribución;
- Maletero.
Bomba de inyección en línea
La bomba de inyección en línea consta de varias bombas encerradas en una carcasa. Cada uno de ellos sirve una boquilla separada. Esta modificación se utilizó en motores diesel más antiguos. El funcionamiento de todo el mecanismo depende rígidamente del accionamiento de sincronización.
La modificación en línea se ha utilizado durante un período bastante largo. Incluso algunos automóviles modernos (camiones) están equipados con tales bombas. La razón: su alta confiabilidad y sin pretensiones para la calidad del motor diesel.
El sistema de filas funciona de la siguiente manera. El par de émbolos es impulsado por la rotación del cigüeñal. Una revolución del árbol de levas de la bomba corresponde a dos revoluciones del cigüeñal del motor.
El mecanismo de émbolo a través de la válvula de corte de combustible de la bomba de alta presión separa parte del combustible de la línea común y lo comprime en la sección de presión del sistema. El volumen de la porción está regulado por una barra dentada conectada al pedal del acelerador. En automóviles con ECU, está controlado por un servodrive que reacciona a las señales de la unidad de control.
La sincronización de la inyección está determinada por la velocidad del cigüeñal. El mecanismo tiene dos medios acoplamientos, que están separados por resortes. Cuando aumenta la velocidad del motor, los resortes se comprimen, por lo que el eje de la bomba gira ligeramente, lo que conduce a un cambio en el ángulo de avance de la inyección.
Bomba de inyección tipo distribución
A diferencia de la modificación anterior, este modelo es más pequeño. También presenta un rendimiento estable. Hay varias modificaciones de las bombas de distribución. Hay tipos de émbolo y rotatorio. También difieren en los tipos de unidad: ubicación interna, final o externa de las levas.
Una unidad de leva externa no es estable y confiable. Por lo tanto, si es posible, es mejor detenerse en los otros dos tipos.
Tales bombas se desgastan más rápido, ya que un mecanismo de émbolo sirve para todas las boquillas del grupo. En este sentido, las contrapartes en línea tienen ventajas. Debido a su pequeño tamaño, las bombas de inyección de distribución se instalan en los sistemas de combustible de automóviles y camiones pequeños.
Bomba de inyección principal
A diferencia de las dos modificaciones anteriores, la bomba principal crea una presión en una sola línea: el llamado riel de combustible. Sirve como un acumulador en el que se mantiene una presión de combustible constante.
Debido al menor número de mecanismos de distribución, esta modificación se ha consolidado como la más confiable. La reparación de bombas de inyección de tipo principal no es particularmente difícil. El volumen de la dosis está controlado por una válvula dosificadora electromagnética. Estas bombas se instalan en sistemas de riel de combustible Common Rail.
¿Hay una bomba de inyección de combustible en un motor de gasolina?
Aunque la aplicación principal de las bombas de inyección de combustible se encuentra en los motores diesel, muchos motores de gasolina modernos también funcionan suministrando combustible a alta presión. Estos mecanismos se utilizan en motores de combustión interna con inyección directa.
Los motores de gasolina GDI requieren la instalación de tales bombas. De hecho, este sistema es una versión híbrida que combina el diseño de un motor de gasolina con el principio de funcionamiento de una unidad diesel. La única diferencia es que el encendido no se debe a la temperatura del aire comprimido, sino a las bujías. En tales motores, se utiliza una modificación en línea.
Fallas mayores
Aunque las bombas de inyección difieren en su diseño, existen varias reglas importantes que el propietario del automóvil debe seguir para que la bomba cumpla el tiempo asignado:
- La mayoría de las bombas son caprichosas en términos de calidad del combustible, por lo tanto, es necesario cumplir con los requisitos establecidos por el fabricante para una bomba en particular;
- Debido a la complejidad del diseño y las cargas que se encuentran en los mecanismos, las bombas de alta presión necesitan un mantenimiento regular;
- Todas las piezas giratorias y de fricción deben estar bien lubricadas, por lo que es imperativo seguir las recomendaciones del fabricante para la selección de lubricantes.
Si no sigue estas reglas, el dispositivo quedará inutilizable más rápido, lo que requerirá un reemplazo o reparaciones costosas.
Los siguientes factores indican un mal funcionamiento de la bomba de inyección (con otros sistemas reparables, fallos en los que pueden tener manifestaciones similares):
- Humo negro en el escape y, como resultado, más emisiones tóxicas al medio ambiente;
- Mayor consumo de combustible (debido a fugas de combustible);
- Caída de poder de ICE;
- Se escuchan ruidos de la bomba durante el funcionamiento del motor;
- Arranque difícil del motor;
- La correa de distribución a menudo se sale;
- Velocidad del motor inestable.
El mal funcionamiento más común en tales elementos del sistema de combustible es la falla del par de émbolos. La mayoría de las veces, esto se debe a un combustible de mala calidad: la placa se acumula en las superficies, lo que impide el movimiento de las piezas. Además, la causa de la falla del mecanismo es el agua, que a menudo se condensa en el tanque de combustible. Por esta razón, no se recomienda dejar un automóvil con el tanque vacío durante la noche.
Reparación de bombas de alta presión
Si no es difícil reparar una bomba de combustible normal, basta con comprar un kit de reparación y reemplazar las piezas gastadas, entonces la reparación y el ajuste de una bomba de combustible es un procedimiento muy complicado. Incluso es imposible determinar cuál es la causa del mal funcionamiento sin equipo adicional. El autodiagnóstico de las unidades de control modernas a menudo no ayuda.
A menudo sucede que los síntomas de una avería de la bomba de combustible son idénticos a los fallos en el mecanismo de distribución de gas o en el sistema de escape. Por estas razones, no se recomienda la autorreparación de la bomba de inyección. Para hacer esto, es mejor buscar ayuda en un centro de servicio especializado.
Además, mire el video sobre eliminación de defectos y reparación de bombas de combustible de alta presión:
Preguntas y respuestas
¿Qué tipos de bombas de inyección existen? La línea alimenta combustible a los cilindros con diferentes émbolos. Tronco - a la batería o rampa. Distribución: un émbolo para todos los cilindros en la misma medida.
¿Cómo funciona una bomba de inyección diésel? Se basa en el principio del émbolo. La bomba tiene un depósito encima del par de émbolos, en el que se bombea combustible y se mantiene bajo presión.
¿Para qué sirve una bomba de inyección de combustible diésel? El combustible diesel debe ingresar a los cilindros a una presión varias veces mayor que la relación de compresión. Solo un par de émbolos es capaz de crear esta presión.
