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1. INYECTORES HIDRAULICOS: TIPOS Y ELEMENTOS QUE LO COMPONEN. FUNCIONAMIENTO DE LOS INYECTORES HIDRAULICOS. SEMANA N° 5

2. Es uno de los elementos más importantes del sistema de inyección, tanto por su función y precisión en su trabajo, como por el cuidado que se requiere. Generalmente los inyectores están localizados en la culata de los motores diesel. INYECTORES HIDRAULICOS

3. El inyector tiene las funciones de: Pulverizar el combustible, Distribuir el combustible en la cámara de combustión, Medir el combustible, Sincronizar la inyección en algunos casos. FUNCION DEL INYECTOR

4. PULVERIZACION Consiste en dividir el combustible en partículas pequeñas ( finas), en el momento de la inyección.

5. DISTRIBUCION Consiste en repartir bien el combustible en la cámara de combustión, para garantizar una mejor mezcla con el aire. La distribución tiene lugar, tanto en los inyectores de orificio único como en los de orificios múltiples.

6. MEDICION Consiste en dosificar el combustible que se inyecta en la cámara de combustión. Es la determinación del momento en que se inicia y finaliza la inyección. SINCRONIZACION

7. CLASIFICACION DE LOS INYECTORES POR SU FUNCIONAMIENTO : a) Abiertas: Es aquel en el que la válvula o aguja se abre en el mismo sentido de la inyección del combustible. b) Cerradas: Es aquel en el que la aguja se abre en sentido contrario de la inyección del combustible.

8. POR SU ACCIONAMIENTO: a) Inyector hidráulico: Es aquel en el que la apertura de la aguja se realiza cuando la presión de combustible es superior a la presión del resorte regulado. b) Inyector mecánico: Es aquel en que apertura de la aguja se realiza por medio de un resorte regulado, y el cierre, por medio de un balancín accionado por una leva. * Los inyectores mecánicos son siempre de orificios múltiples.

9. CARACTERISTICAS DE LOS INYECTORES HIDRAULICOS: A) INYECTORES DE ORIFICIO UNICO: Se usan en motores de inyección indirecta (motores con cámara de pre combustión), pues permiten un chorro de menor penetración.

10. B) INYECTORES DE ORIFICIOS MULTIPLES: Se usan en motores de inyección directa y mixta. Su penetración es mayor, en vista de la mayor turbulencia exigida en la cámara.

11. TIPOS DE INYECTORES DE ORIFICIOS

12. TIPOS DE CONJUNTOS PORTAINYECTORES

13. TIPOS DE INYECTORES (TOBERAS) A) AGUJA TIPO ESPIGA: Es la que lleva en su extremidad una espiga (pin), que puede ser cónica o cilíndrica, orienta el chorro a un determinado ángulo y evita la acumulación de carbón en la cara del asiento.

14. B) AGUJA CON PUNTA DE ESTRAGULAMIENTO: La espiga de la aguja tiene una saliente (pin secundario), que reduce la velocidad del chorro del combustible, haciendo la inyección más lenta.

15. C) AGUJA DE PUNTA CONICA: Es un modelo muy generalizado, porque garantiza un buen sellado en las toberas de orificios múltiples.

16. D) ENFRIAMIENTO DE LOS INYECTORES: El inyector se instala en la culata del motor, en forma tal, que el flujo del agua del sistema de enfriamiento circula a través de los inyectores, enfriándolo externamente.

17. COMPONENTES DEL INYECTOR

18. ARANDELA DE ASENTAMIENTO Sirve para garantizar un buen sellado entre el inyector y la culata, evitando fugas de compresión. OBSERVACION: La arandela debe tener el espesor recomendado , para no alterar la altura del inyector, porque se altera también la penetración del chorro de combustible.

19. IDENTIFICACION DE LOS INYECTORES

20. FUNCIONAMIENTO DE LOS INYECTORES Es la manera como el combustible inyectado circula desde la entrada hasta la salida, y como deben actuar los diferentes componentes para que éste desempeñe sus funciones correspondientes en un motor diesel.

21. FUNCIONAMIENTO: La presión de combustible actúa sobre la parte cónica del inyector (cámara de presión). Si la presión del combustible es mayor que la fuerza del muelle, la aguja del inyector se levanta de su asiento. El combustible es inyectado a la cámara de combustión.

22. La presión de apertura es determinada por la tensión inicial (ajustable) del muelle de presión del portainyector . La carrera de la aguja es limitada por el borde existente entre el vástago de la aguja y el pivote de presión. Una vez inyectada el combustible, el muelle empuja de nuevo a la aguja sobre su asiento.

23. INYECTORES DE ORIFICIOS

24. INYECTORES DE ORIFICIOS Los inyectores de varios orificios, forman entre sí un ángulo de salida determinado (hasta 180 º). Disponen de hasta 12 orificios, por lo general simétricamente. El diámetro y la longitud de los orificios influyen sobre la forma y la profundidad de penetración del chorro. Los diámetros de los agujeros van variando desde 0.2 mm en escalones de 0.02 mm. Generalmente la presión de apertura se sitúa entre 150 y 280 bar.

25. INYECTORES DE ESPIGA Se utilizan en motores de cámara de precombustión y cámara de turbulencia. La preparación del combustible es conseguida por la turbulencia del aire, con la ayuda del chorro inyectado. La presión de apertura se sitúa entre 110 y 135 bar. La aguja del inyector tiene un diseño especial que penetra, con escasa holgura, en el orificio de inyección. Dando a las espigas distintas dimensiones y formas es posible modificar el chorro inyectado.

26. FUNCIONAMIENTO DE LOS INYECTORES DE ESPIGA

27. INYECTOR CONVENCIONAL

28. PULVERIZACION DE INYECTOR COMMON RAIL

29. INYECTORES DE ESPIGA CON ESTRANGULACION Gracias a la forma de su espiga se consigue una pre-inyección. Al abrir, la aguja del inyector deja libre una rendija anular muy estrecha, que deja pasar poco combustible (efecto de estrangulación).

30. Al continuar la apertura (por aumento de la presión), la sección de paso se hace mayor, y solo al final de la carrera de la aguja se inyecta la fracción principal de combustible. La combustión y el funcionamiento del motor se hacen más suaves, ya que la presión aumenta más lentamente en la cámara de combustión.

31. INYECTORES DE ESPIGA CON ESTRANGULACION

32. INYECTOR DE DOS ETAPAS

33. INYECTOR DE DOS ETAPAS Permite reducir la presión de apertura del inyector. También la estabilidad de la inyección en el rango de poca carga o en ralenti . La detonación diesel que se produce con pequeños volúmenes de inyección disminuye.

34. FUNCIONAMIENTO EN LA PRIMERA ETAPA Cuando la presión de la bomba de inyección alcanza aprox. 180 Kg/cm2, la punta de la aguja hace subir el pasador de presión, superando la tensión del muelle 1. La cantidad de la elevación de la punta de la aguja no cambia hasta que la presión del combustible alcanza 230 Kg/cm2. Entre los pasadores de presión se provee una holgura, esta holgura es denominada “prealzamiento”.

35. FUNCIONAMIENTO

36. FUNCIONAMIENTO EN LA SEGUNDA ETAPA Cuando la presión del combustible alcanza aproximadamente 230 Kg/cm2, supera la fuerza de los muelles 1 y 2. La cantidad de elevación de la aguja no cambia cuando alcanza la máxima elevación, incluso si cambia la presión de combustible. Cuando se aplican cargas pequeñas al motor, se inyectan pequeñas cantidades de combustible, en el intervalo de elevación previa y cantidades mayores en el intervalo de alta elevación.

37. NOTA: La segunda etapa de la presión del combustible viene regulada de fábrica.

38. DIAGNOSTICO DE FALLAS DE LOS INYECTORES. SEMANA N° 6

39. PRESION DE APERTURA DE LA TOBERA MUY ALTA CAUSAS: Aguja de la tobera agarrotada. Orificios de la tobera sucios y obstruidos. Tornillo de regulación de presión mal ajustado. Arandela de compensación mal seleccionada. CONSECUENCIAS: Humo negro o gris oscuro a velocidades altas y medias con pérdida de potencia. Humo de escape intermitente o a bocanadas y acompañados de golpes. Inestabilidad y dificultad en el arranque.

40. PRESION DE APERTURA DE LA TOBERA MUY BAJA CAUSAS: Resorte de la tobera roto o con pérdida de tensión. Tornillo de regulación de presión mal ajustado. Arandela de compensación mal seleccionado. CONSECUENCIAS: Humo negro de escape, intermitente o a bocanadas y acompañados de golpeteos. Mayor consumo de combustible. Pérdida de potencia.

41. TOBERA QUE GOTEA CAUSAS: Tobera desbocada. Aguja de la tobera desgastada o carbonizada. Orificios de la tobera con residuos de carbonilla. CONSECUENCIAS: Humo negro o gris oscuro a plena carga tanto a bajas como a altas velocidades. Mayor consumo de combustible. Desgaste acelerado de los componentes por dilución del aceite.

42. CHORRO DE INYECCION DEFORMADO CAUSAS: Tobera sucia. Tobera averiada. Tobera desbocada. CONSECUENCIAS: Humo negro, golpeteo, con pérdida de potencia.

43. TOBERA AGRIETADA CAUSAS: Orificios obstruidos. Excesiva presión de apertura CONSECUENCIAS: Humo azul o blancuzco. Particularmente a cargas ligeras o en frío, acompañado de golpeteos.

44. CAUDAL EXCESIVO DE COMBUSTIBLE POR LA TOBERA CAUSAS: Desgaste exagerado de la aguja. Tornillo y arandela de compensación desrregulados. CONSECUENCIAS: Humo negro o gris oscuro en cualquier régimen de velocidad y de cargas.

45. TOBERA AZULADA CAUSAS: Montaje defectuoso. Falta de refrigeración. CONSECUENCIAS: Agarrotamiento posterior de la aguja.

46. REGULACION DE LA PRESION Y COMPROBACION DE LOS INYECTORES. SEMANA N° 7

47. REGULAR EL INYECTOR HIDRAULICO Es mantener en condiciones de funcionamiento normal regulando en un equipo de pruebas, para pulverizar el combustible adecuadamente en la cámara de combustión a la presión adecuada para el funcionamiento eficiente del motor diesel.

48. PROBADOR DE INYECTORES El elemento principal del probador de inyectores es una bomba de alta presión, similar a una bomba de inyección monocilíndrica sin eje de accionamiento propio. Se acciona manualmente por medio de una palanca. Se compone de un manómetro en distintas escalas ( Kg/cm2, Lbs /pulg2, o atmósferas). Una llave de paso, un depósito y tubería para los inyector es.

49. EPS 100 Modelo con corrección del volumen conforme con la norma ISO 8984: para presiones de comprobación hasta 40 MPa , para la comprobación de los inyectores de los tamaños P, R, S y T.

50. EFEP 60H para presiones de ensayo hasta 40 MPa , para la comprobación de los inyectores de los tamaños P, R, S y T.

51. EFEP 67D para presiones de inyección hasta 60 MPa , para la comprobación de los inyectores de los tamaños T, U, V y W.

52. DESCRIPCION DE LOS ACCESORIOS Un pequeño filtro dentro del depósito protege a los elementos de la bomba y los inyectores en prueba. El registro es una válvula proveniente de la bomba y dos salidas: una para el inyector y otra para el manómetro. Cuando se gira la llave de paso en un sentido, el manómetro es excluido del circuito (se interrumpe el paso del petróleo). Girando la llave de paso en sentido contrario, la presión llega al manómetro, incluyéndolo en el circuito.

53. Se requiere un recipiente para recoger el combustible pulverizado, generalmente debe ser de plástico para observar la forma del chorro. OBSERVACION: Por ser el equipo de una construcción muy precisa, debe manipularse con cuidado e instalarse en un lugar apropiado, protegido contra los efectos del polvo.

54. PRUEBA DE PRESION DE APERTURA DEL INYECTOR A) Seleccione las tubería y la tuerca de unión. B) Monte el inyector al probador. C) Llene el depósito con petróleo limpio. OBSERVACION: * Purgue el instrumento * Cierre la llave de presión del manómetro y bombee con movimiento sereno. D) Regule la presión de inyección.

55. PRUEBA DE APERTURA DEL INYECTOR

56. OBSERVACION: * Abra la llave de la válvula de presión. E) Baje lentamente la palanca y observe en el manómetro, la presión más alta que registre la aguja antes que oscile indicando la apertura de la válvula. F) La expulsión del petróleo debe ser acompañado con un silbido que no es necesario para que el inyector funcione correctamente.

57. G) Si la presión de apertura es diferente a la especificada gire aflojando o ajustando el tornillo de regulación del inyector. OBSERVACION: Hay inyectores que se regulan con lainas. PRECAUCIONES: 1.- Use un extractor eliminador de gases de petróleo. 2.- No ponga las manos en el chorro de petróleo, produce envenenamiento. 3.- Considere la presión de apertura para boquillas nuevas o usadas ( ejem . 151-159 Kg/cm2 para nuevas y 145-155 Kg/cm2 para usadas).

58. EPS 738 El dispositivo de aspiración es utilizado en conexión con los comprobadores de inyectores durante la comprobación de los inyectores. Aspira la niebla de aceite de ensayo que está generada durante la comprobación de los inyectores.

59. PRUEBA DE CAIDA DE PRESION Bombee para que suba la presión de apertura del inyector menos 10 Kg/cm2 y dejar que descienda la presión. Ver el tiempo que la aguja desciende para la caída de presión, si el tiempo de caída es corto es porque el juego entre la aguja y su guía (tobera) es excesivo; se tolera una caída máxima entre 30 – 40 Kg/cm2 en un tiempo de 10 – 15 segundos. Verificar que la aguja y su guía no presentan rayaduras.

60. PRUEBA DE ESTANQUEIDAD Seque la punta de la tobera. Bombee hasta que la presión suba 10 Kg/cm2 por debajo de la presión de apertura. Mantenga la presión en las proximidades de ese valor, oprimiendo lentamente la palanca durante 10 segundos. El inyector está hermético si no cae ninguna gota o apenas se humedece de petróleo en la tobera.

61. OBSERVACION: La punta del inyector debe estar seca o ligeramente húmeda. E) Si esta prueba no da resultado, indica que hay fuga entre la aguja y su asiento. sumerja la tobera y la aguja en petróleo limpio y frote la aguja sobre su asiento. * Use pasta de asentar toberas de grano 5000.

62. PRUEBA DE ESTANQUEIDAD

63. PRUEBA DE PULVERIZACION Cierre la válvula de retención del probador para no dañar la aguja. Accione la palanca del probador a una velocidad de 90 a 100 emboladas por minuto, debe salir en forma pulverizada y ángulos correctos, acompañado de un sonido característico ya sea en baja o alta presión.

64. PATRON DE PULVERIZACION

65. CORTE DEL CHORRO DE COMBUSTIBLE. Bombee con lentitud y controle al mismo tiempo si los chorros del petróleo se cortan exactamente cuando la aguja cierra debidamente. Si no es así asiente nuevamente sin pasta la aguja y la tobera.

66. SERVICIO DE LOS INYECTORES LIMPIEZA: Se requiere de materiales espaciales como: Cepillo de alambre, juego de fresas, mandril, taco de madera, alambre de acero calibrado, pincel, bandejas, combustible diesel y aire comprimido. La limpieza de todos los elementos es importante, teniendo en cuenta la precisión con que son fabricados. También debe comprender la ropa del operario y el ambiente de trabajo.

67. INSPECCION: Es la manera de examinar las condiciones de los componentes de un inyector, los cuales deben ser inspeccionados cuidadosamente con una lupa, principalmente en la tobera. La cara del asiento en el cuerpo de la tobera exige también una inspección muy especial con lupa o microscopio. Las toberas de orificios múltiples se fabrican con diámetros pequeños, hasta de 0.004”, lo que exige una revisión muy minuciosa con alambre de acero calibrado que se introduce en el orificio para limpiarlo.

68. ASENTADO Y ARMADO DEL INYECTOR

69. RECTIFICACION: Es el proceso de pulir las caras del sellado de los elementos vitales, corrigiendo las irregularidades. La rectificación se lleva a cabo sobre un mármol, con abrasivo adecuado y combustible diesel. El movimiento de la pieza sobre el mármol debe ser en forma de (8), con el fin de entrecruzar las líneas de rectificación y garantizar un buen sellado.

70. REGLAS PARA EL TRABAJO Limpiar la aguja con un trapo limpio. No utilizar nunca esmeril o escariador. Use la herramienta recomendada.

71. Limpiar el interior del cuerpo del inyector únicamente con un palillo de madera y gasolina o combustible para diesel.

72. Verificar el buen deslizamiento de la aguja en el cuerpo del inyector (la aguja medio sacada del cuerpo del inyector debe caer nuevamente en su asiento en virtud de su propio peso cuando se suelta).

73. No coger la aguja nada más que por su vástago de presión, con objeto de evitar la corrosión.

74. Limpiar los orificios de un inyector nada más que con una aguja especial para esa limpieza.

75. Al sujetar el inyector en el portainyector atender a que la rendija anular que queda entre el inyector y la tuerca tapón tenga la misma anchura por todos los lados con objeto de que no se deforme.

76. Lavar los inyectores, que se suministran engrasados, con gasolina limpia o gasoil, antes de proceder a su montaje. Cambiar siempre conjuntamente el cuerpo del inyector y su aguja. No poner las manos delante del inyector que está inyectando (destrucción de la piel, envenenamiento de la sangre). Atornillar siempre a la culata con el par indicado. Atender a que siempre reine la máxima limpieza en el puesto de trabajo.