Sistema de inyección de combustible diesel: componentes y funcionamiento, periféricos del motor: alternador y bomba hidráulica de dirección, inyección directa e indirecta del combustible diesel: partes y funcionamiento general.

1. Clase 1 (introducción)
Clase 2
En el ciclo Diesel la combustión es a presión constante y en el ciclo Otto es a volumen
constante.
Aire seco: 78% de nitrógeno y 21% de oxígeno
Inyección directa: cuando el inyector pulveriza o atomiza combustible directamente en la
cámara de combustión sobre la cabeza del pistón.
Inyección indirecta: cuando no ocurre directamente en la cámara de combustión, por ejemplo,
en algunos motores Otto modernos están en el múltiple de admisión y en algunos motores
Diesel puede haber una precámara donde se atomiza el combustible.
Funciones principales del sistema de combustible:
1. Suministro de combustible limpio.
2. Medición de la cantidad exacta de combustible.
3. Sincronización en la inyección del combustible.
4. Inyectar, atomizar y distribuir el combustible en la cámara de combustión.
Componentes principales de un sistema básico para motor diesel:
• Filtro de combustible
• Bomba de alimentación de combustible
• Bomba de inyección
• Inyector
• Porta-inyector
• Regulador (regulador centrífugo (rpm de la bomba), es un componente interno de la
bomba)
Función del sistema de refrigeración: Absorber exceso de calor y disiparlo a la atmósfera.
Sistema de lubricación, funciones:
1. Lubricar (permitir el deslizamiento entre partes metálicas, soportando temperaturas
extremas y cargas)
2. Sellar
3. Limpiar (hollín y partículas metálicas)
4. Enfriar

2. Clase 3
El motor Diesel está sometido a más altas solicitaciones debido a una compresión más elevada
en comparación a motores del ciclo Otto (alta presión final de compresión, alta presión
máxima de combustión, temperaturas de trabajo más elevadas). Esto implica una construcción
más robusta y pesada para el Diesel.
El primer aro del pistón (aro de
fuego) en un motor Diesel es de un
material diferente a los demás aros
ya que debe soportar mucha
temperatura y presiones. Este aro
está dentro de un anillo de fundición
de alta aleación. De igual manera se
trata que las aleaciones sean
similares a las de los pistones para
que se dilaten de manera similar con
la temperatura y no se aflojen.
Los aros son: Aro de fuego, aro de compresión, aro de barrido o engrase.
Un material autotérmico es aquel que con variaciones de temperatura tienen una dilatación lo
más uniforme posible (los pistones se hacen de este material).
Economía en el ciclo diesel (motor convencional diesel):
1. Posee mejor aprovechamiento del calor (materiales autotérmicos)
2. El combustible diesel es mayor que el combustible para otto.
3. El combustible diesel contiene aprox 20% más de energía calorífica (kJ/litro).
El motor diesel siempre trabaja con un exceso de aire porque el proceso de inyección de
combustible atomizado dentro de la cámara de combustión con aire comprimido y caliente,
sucede tan rápido que no se mezcla completamente el aire y el combustible, entonces el exceso
de aire ayuda a que se complete totalmente la combustión.
La relación de compresión de un motor diesel es de 14 a 22.
El aire al ser comprimido llega a presiones entre 30 a 55 bar, y temperaturas entre 700°C y 900°C.
A 20° o 30° antes del PMS se inyecta el combustible, ya presurizado a los 20° antes del PMS hasta
los 2° después del PMS.
Retraso de inyección: tiempo en el que se empieza a impulsar el combustible hasta que se haga
efectiva la inyección.
Retraso de encendido o autoignición: tiempo transcurrido desde la inyección hasta el
autoencendido. (0,001s o 1ms aprox). Este tiempo se reduce si: -la pulverización es fina, -
combustible con mayor tendencia al autoencendido (mayor cetanaje)
El índice de cetano del diesel se corresponde al número de octanos en la gasolina, y representa
la inflamabilidad del combustible (el octanaje representa lo contrario, es una medida
antidetonante).

3. Detonación diesel: el combustible acumulado en el retraso de encendido, al encenderse,
lo hace de una sola vez. Si este combustible acumulado es excesivo, puede causar ruidos
y vibraciones peligrosas en el motor (fenómeno similar en los motores otto cuando el
octanaje es bajo y el combustible detona por compresión, antes del tiempo requerido).
Las causas pueden ser: -temperatura baja del motor, o del aire de entrada. -temperatura
del encendido del combustible elevada (cetanaje bajo). -el estado del sistema de
inyección no es bueno o está dañado. -sincronización de inyección temprana.
Detonación o picado (generalmente para los Otto): Cuando por efectos del aumento de
presión y temperatura más elevadas de lo normal, se enciende el combustible en un
tiempo y lugar indeseado. Suele suceder muy poco tiempo antes de que encienda la
bujía, por lo que cuando ésta lo haga, se generan dos frentes de llama y dos ondas
expansivas que chocan, generando golpes de presión muy altos a frecuencias altas.
Autoencendido o preencendido (generalmente para los Otto): Cuando existe dentro de
la cámara de combustión un punto caliente (una ceniza encendida, una bujía en mal
estado o mal colocada, etc) puede producir un encendido imprevisto de todo el
combustible empujando al pistón hacia el PMI cuando no debería, generando
vibraciones y ruidos en el motor.
En la combustión, la presión aumenta en la cámara aumenta a 65 entre 90 bar, lo que impulsa
al pistón hacia abajo.
La temperatura de los gases de escape puede estar entre 550°C a 750°C.
Comentado [BA1]: ¿Es así? Consultar a profesor

4. Clase 4
En el motor diesel se puede hacer la inyección de combustible de forma directa e indirecta.
Directa: Cuando la inyección del combustible se hace directamente sobre la cabeza del pistón
(en la cámara de combustión). Se debe tener bien limpios los inyectores a modo de que la
atomización del combustible se haga de manera correcta. Así también el combustible tiene que
estar bien filtrado.
Ventajas
• Prescinde de bujía incandescente
• Consumo de combustible pequeño
Desventajas
• Ruidosos
• Generalmente se usan para motores
grandes (anteriormente con
bombas mecánicas lineales); hoy en
día con la tecnología electrónica
CRDI (Common Rail Direct
Injection), ya es aplicable a motores
de vehículos comerciales más
pequeños.
Los cilindros tienen una geometría particular,
con un hueco esférico donde se inyecta el
combustible pulverizado, mezclándose con el
aire turbulento que se introdujo en la cámara en
la carrera de admisión.
Indirecta: cuando la inyección se realiza fuera de la cámara de combustión. Consta,
generalmente, de dos principales partes; la cámara de precombustión y la cámara de
turbulencia.
Cámara de precombustión: pequeño recinto en la culata del motor (conectado a la cámara de
combustión) donde se inyecta el combustible con un aire turbulento, encendiéndose. No todo
el combustible se quema en este lugar, sino que avanza a la cámara de combustión para
completar su encendido.
Cámara de turbulencia: pequeño recinto en la culata del motor con un diseño geométrico
específicamente para generar turbulencia en el aire que ingresa al mismo.
Obs1: un motor con inyección indirecta puede tener uno de estos elementos, o ambos,
dependiendo del diseño del motor.
Obs2: un motor con inyección indirecta si o si posee una bujía que cumple la función de
precalentar el aire.

5. Clase 5 – Periféricos del motor: Alternador
Partes del alternador
El alternador es el encargado de proveer toda la energía eléctrica que se necesita para el
funcionamiento del motor (una vez encendido) y de otros equipos eléctricos. Además, el
alternador se encarga de cargar la batería, que es necesaria para el arranque.
Como el alternador convierte energía mecánica en eléctrica, es importante que ésta primera sea
entregada en forma, o sea, se debe verificar que las correas y poleas estén en buen estado y
correctamente tensadas.

6. Rectificador: elemento conformado por un arreglo de diodos que convierte la corriente
alterna entregada por el alternador, en corriente continua.
Regulador: luego del rectificador, es el elemento que regula la tensión a un nivel
constante y adecuado para la alimentación de todos los circuitos eléctricos necesarios
para el funcionamiento del motor (o del vehículo). Su función es la de proveer de tensión
(12V) a los anillos rozantes de manera intermitente, de tal forma que en el rotor se
regule la corriente de campo y por ende la tensión en la salida del alternador (entre 14V
a 14,4V son los valores típicos a la salida). El regulador antiguamente estaba como una
parte externa al alternador, pero hoy en día estos dispositivos se redujeron en tamaño
y pueden estar acoplados directamente al alternador (o no también, hay casos en que
están montados por el motor).
Del video de desarme del alternador en el taller
• El alternador posee una salida positiva que se conecta al borne positivo de la batería
(con un fusible de por medio), aislada de la carcasa que es la parte negativa o masa.
Comentado [BA2]: El instructor dice que solo regula a 12V
o 0V, que no es que regula de manera escalonada según la
carga. Verificar esto.

7. • También posee un conector para señales (de dos o tres pines, dependiendo del modelo),
que sirve es para indicar, mediante una luz piloto en el tablero, el estado del alternador,
y, para excitar la bobina de campo (mediante los anillos rozantes).

8. • Una vez retirada la tapa protectora, se puede apreciar el regulador (con sus aletas
discipadoras de calor), el colector (donde están los anillos rozantes), los portacarbones
(y los carbones en su interior), el rectificador (y sus conexiones a los terminales de la
bobina del estator).

9. • Del rectificador salen tres tornillos que se acoplan a la carcasa, y que son el polo
negativo. Se puede apreciar también el conector positivo que es solo uno que ya se
indicó en una imagen anterior.

10. Rectificador similar al ejemplo del video
Conexión del rectificador con estator en estrella.
Conexión del rectificador con estator en delta.

11. • Al retirar el rectificador, los carbones y el regulador de tensión, se pueden apreciar los
terminales de la bobina del estator.
• En este alternador en particular, se puede apreciar que la conexión del bobinado del
estator es en estrella.

12. Clase 6 – Periféricos del motor: bomba de dirección
La dirección, en el caso de un vehículo, actualmente es asistida casi en todos los casos, y pueden
ser: hidráulica (bomba hidráulica acoplada al motor), electrohidráulica (motor eléctrico mueve
a la bomba hidráulica), eléctrica (motor eléctrico directamente para mover la dirección).
Partes (dirección hidráulica con cremallera):
• Depósito o reserva de aceite
• Bomba de palas: es accionada por el motor cuando está en funcionamiento, mediante
un sistema de poleas y correas.
• Válvula distribuidora o válvula de rotación: está compuesta de un cuerpo que recibe las
tuberías de alimentación de la bomba, el cilindro y del retorno del depósito. Tres
elementos activos se encuentran en esta válvula:
o Eje giratorio, solidario a la columna de dirección, posee mecanizados que
permiten la selección en la distribución del aceite.
o La camisa, solidaria al piñón que mueve la cremallera de dirección, presenta
gargantas aisladas por juntas teflón (anillos), así como orificios de alimentación
o distribución.
o Barra de torsión: conexión mecánica entre eje y camisa, limitada en su torsión
a 10° en ambos sentidos.
• Conjunto cilindro-émbolo integrado en la cremallera de dirección
• Radiador (opcional)
Obs: Otro sistema a diferencia del piñón y cremallera, es mediante un tornillo sinfín. Existen
además otros más sofisticados.