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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA
ALUMNOS:
ALCANTARA HUAMAN DANILO JOSE
BALCAZAR ALANIA GIANFRANCO
LLAGUENTO PURIHUAMAN WALTER
TUÑOQUE TUÑOQUE RONALD
TEMA:
ANALISIS DE FLUJO INCOMPRENSIBLE
CURSO:
LABORATORIO DE INGENIERIA MECANICA
CICLO:
VI
DOCENTE:
ING. JULCA OROZCO TEOBALDO
FECHA:
DICIEMBRE 2017

TALLER DE CALIBRACION DE INYECTORES
1 TIPOS DE BOMBAS DE INYECCION
1.1BOMBAS ROTATIVAS
FUNCIONAMIENTO
La bomba de alimentación aspira el combustible del depósito y lo conduce al
interior de la bomba de inyección. Desde aquí, el combustible, sometido a la
presión interior, llega a la cara frontal del émbolo del variador de avance.
Según la presión existente, el émbolo se desplaza en oposición a la fuerza
del muelle antagonista. Su carrera define la corrección del instante del
comienzo de la inyección. La presión en el interior de la bomba la determina
la determina la válvula reguladora de presión que la hace subir a medida que
aumenta el nº de rpm y, por tanto, conforme aumenta el caudal de
alimentación. Para conseguir la evolución de la curva de presión
representada a trazos en la gráfica, el émbolo de la válvula reguladora de
presión lleva un orificio estrangulador a través del cual se consigue una
mayor presión en el interior de la bomba mientras la válvula de
mantenimiento intercalada detrás, está cerrada. Una vez en marcha el motor,
la válvula de mantenimiento de presión se abre por medio del elemento
dilatable con calefacción eléctrica, de forma que el combustible puede
circular sin presión. Luego el descenso del nivel de presión en el interior de la
bomba se efectúa únicamente mediante la válvula de control de presión.
Aplicaciones
El campo de aplicación y el diseño de la bomba viene determinados por el nº
de rpm, la potencia y el tipo de
construcción del motor diesel. Las
bombas de inyección rotativas se
utilizan principalmente en
automóviles de turismo, camiones,
tractores y motores estacionarios.

Generalidades
A diferencia de la
bomba de inyección
en línea, la rotativa
del tipo VE no
dispone más que de
un solo cilindro y un
solo émbolo
distribuidor, aunque
el motor sea de
varios cilindros. La
lumbrera de distribución asegura el reparto, entre las diferentes salidas
correspondientes al nº de cilindros del motor, del combustible alimentado por
el émbolo de la bomba.
En el cuerpo cerrado de la bomba se encuentran reunidos los
siguientes componentes con sus respectivas funciones:
1.- Bomba de alimentación de aletas: aspira combustible del deposito y lo
introduce al interior de la bomba de inyección.
2.- Bomba de alta presión con distribuidor: genera la presión de inyección,
transporta y distribuye el combustible.
3.- Regulador mecánico de velocidad: regula el régimen, varía el caudal de
inyección mediante el dispositivo regulador en el margen de regulación.
4.- Válvula electromagnética de parada: corta la alimentación de combustible y el
motor se para.
5.-Variador de avance: corrige el comienzo de la inyección en función del
régimen (nº de rpm motor).
nota: la bomba rotativa de inyección también puede estar equipada con
diferentes dispositivos correctores, que permiten la adaptación individual a las

características específicas del motor diésel (p. ejemplo para motores equipados
con turbo se utiliza un tipo de bomba que tiene un dispositivo corrector de
sobrealimentación). Estructura
El eje de accionamiento de la bomba va alojado en el cuerpo de ésta. Sobre el
va dispuesta en primer lugar la bomba de alimentación de aletas (también
llamada bomba de transferencia). Detrás del eje se encuentra el anillo de
rodillos, que no es solidario con el eje de accionamiento aunque se encuentra
alojado, así mismo, en el cuerpo de la bomba. Por medio del disco de levas que
se apoya sobre los rodillos del anillo y es accionado por el eje, se consigue un
movimiento simultáneamente rotativo y longitudinal, que se transmite al émbolo
distribuidor, el cual es guiado por la cabeza hidráulica, solidaria del cuerpo de la
bomba. En este van fijados el dispositivo eléctrico de parada mediante corte de
la alimentación de combustible, el tapón roscado con tornillo de purga y las
válvulas de impulsión con los correspondientes racores. El grupo regulador es
movido por el accionamiento correspondiente solidario del eje conductor, a
través de una rueda dentada. El grupo regulador va equipado con pesos
centrífugos y el manguito regulador. El mecanismo regulador, compuesto por las
palancas de ajuste, de arranque y tensora, va alojado en el cuerpo y es giratorio.
Sirve para modificar la posición de la corredera de regulación del émbolo de
bomba. En la parte superior del mecanismo regulador actúa el resorte de
regulación, unido a la palanca de control a través del eje de esta. El eje va
alojado en la tapa del regulador, mediante lo cual y a través de la palanca de
control se actúa sobre el funcionamiento de la bomba. La tapa del regulador
cierra por arriba la bomba de inyección. En el regulador van dispuestos, además,
el tornillo de ajuste del caudal de plena carga, el estrangulador de rebose y el
tornillo de ajuste de régimen.
Componentes de una bomba VE:
1.- Válvula reguladora de presión en el interior de la bomba.
2.- Grupo regulador del caudal de combustible a inyectar.
3.- Estrangulador de rebose (retorno a deposito).

4.- Cabezal hidráulico y bomba de alta presión.
5.- Bomba de alimentación de aletas.
6.- Variador de avance a la inyección.
7.- Disco de levas.
8.- Válvula electromagnética de parada.
Montado en sentido transversal al eje de accionamiento de la bomba, en la parte
inferior de la bomba va alojado el variador de avance hidráulico. Su
funcionamiento es influido por la presión interna de la bomba de inyección. La
presión depende del nº de rpm. A la que gire la bomba de alimentación de
paletas y de la válvula reguladora de presión.
Accionamiento de la bomba
En los motores de 4 tiempos, la velocidad de rotación de la bomba es la mitad de
la del cigüeñal del motor diesel y la misma velocidad que la del árbol de levas. El
accionamiento de las bombas es forzado y, además se realiza, de forma que el
eje conductor de la bomba gira en perfecto sincronismo con el movimiento del

pistón del motor. Este movimiento sincrónico se consigue mediante correa
dentada, piñón de acoplamiento, rueda dentada o cadena. Hay bombas rotativas
de inyección para giro a derechas o a izquierdas. El orden de inyección
depende, por tanto, del sentido de rotación, pero las salidas inyectan siempre el
combustible según el orden geométrico de disposición. Para evitar confusiones
con la designación de los cilindros del motor, las salidas de la bomba se
designan con A, B, C, etc.
Sección de baja presión
Los elementos que forman la parte de baja presión en las bombas rotativas son:
- bomba de alimentación de paletas.
- Válvula reguladora de presión.
– Estrangulador de rebose.

En el circuito de alimentación de los motores diesel, el combustible es aspirado
del depósito mediante la bomba de alimentación de aletas y transportado al
interior de la bomba de inyección. Para obtener en el interior de la bomba una
presión determinada en función del régimen (nº de rpm), se necesita una válvula
reguladora de presión que permita ajustar una presión definida a un determinado
régimen. La presión aumenta proporcionalmente al aumentar el nº de rpm, es
decir, cuanto mayor sea el régimen, mayor será la presión en el interior de la
bomba. Una parte del caudal de combustible transportado retorna, a través de la
válvula reguladora de presión a la entrada de la bomba de aletas. Además, para
la refrigeración y auto purga de aire de la bomba de inyección, el combustible
retorna al depósito de combustible a través del estrangulador de rebose
dispuesto en la parte superior de la bomba.
Bomba de alimentación de aletas:
Esta montada entorno al eje de
accionamiento de la bomba de
inyección. El rotor (2) de aletas (1)
esta centrado sobre el eje y es
accionado por una chaveta del disco.
El rotor de aletas esta rodeado por un
anillo excéntrico (3) alojado en el
cuerpo. Las cuatro aletas (1) del rotor
(2) son presionadas hacia el exterior,
contra el anillo excéntrico (3), por efecto del movimiento de rotación y de la
fuerza centrifuga resultante. El combustible llega al cuerpo de la bomba de
inyección a través del canal de alimentación y pasa, por una abertura en forma
de riñón. Por efecto de la rotación, el combustible que se encuentra entre las
aletas, es transportado hacia el recinto superior y penetra en el interior de la
bomba de inyección a través de un taladro. Al mismo tiempo, a través de un
segundo taladro, una parte del combustible llega a la válvula reguladora de
presión.

Válvula reguladora de presión:
Situada cerca de la bomba
de alimentación de aletas.
Esta válvula es de
corredera, tarada por
muelle, con lo que se
puede variar la presión en
el interior de la bomba de
inyección según el caudal
de combustible que se
alimente. Si la presión de
combustible excede un
determinado valor, el
embolo de la válvula abre el taladro de retorno, de forma que el combustible
pueda retornar a la entrada de la bomba de alimentación de aletas. La presión
de apertura de la válvula la determina la tensión previa del muelle de
compresión.
Estrangulador de rebose:
Va roscado en la parte superior
de la bomba de inyección.
Permite el retorno de un caudal
variable de combustible al
deposito, a través de un pequeño
orificio (diámetro 0.6 mm.). El
taladro ofrece una resistencia a la
salida de combustible, por lo que
se mantiene la presión en el
interior de la bomba. Como en el
recinto interior de la bomba se necesita una presión de combustible exactamente

definida de acuerdo con el régimen, el estrangulador de rebose y la válvula
reguladora de presión están coordinados entre si en lo que al funcionamiento se
refiere.
Sección de alta presión:
El movimiento rotativo del eje de accionamiento (1) se transmite al émbolo
distribuidor (7) por medio de un acoplamiento. Las garras del eje de
accionamiento y del disco de levas (5) engranan en el disco cruceta (2)
dispuesto entre ellas. Por medio del disco de levas, el movimiento giratorio del
eje de accionamiento se convierte en un movimiento de elevación y giro. Esto se
debe a que la trayectoria de las levas del disco discurre sobre los rodillos del
anillo. El émbolo distribuidor es solidario del disco de levas por medio de una

pieza de ajuste, y esta coordinado por un arrastrador. El desplazamiento del
émbolo distribuidor hacia el punto muerto superior (PMI) esta asegurado por el
perfil del disco de levas. Los dos muelles antagonistas del émbolo, dispuestos
simétricamente, que reposan sobre la cabeza distribuidora (10) y actúan sobre el
émbolo distribuidor a través de un puente elástico (8), que provocan el
desplazamiento del émbolo al punto muerto inferior (PMI). Además, dichos
muelles impiden que el disco de levas pueda saltar, a causa de la elevada
aceleración, de los rodillos del anillo. Para que el émbolo distribuidor no pueda
salirse de su posición central a causa de la presión centrifuga, se ha
determinado con precisión la altura de los muelles antagonistas del émbolo que
están perfectamente coordinados.
Discos de levas y formas de leva
Además de la función motriz del eje de accionamiento, el disco de levas influye
sobre la presión de inyección y sobre la duración de esta. Los criterios
determinantes a este respecto son la carrera y la velocidad de elevación de la
leva. Según la forma de la cámara de combustión y el método de combustión de
los distintos tipos de motor, las condiciones de inyección deberán producirse de
forma individualmente coordinada. Por esta razón, para cada tipo de motor se
calcula una pista especial de levas que luego se coloca sobre la cara frontal del
disco de levas. El disco así configurado se monta acto seguido en la
correspondiente bomba de inyección. Por esta razón, los discos de levas de las
distintas bombas de inyección no son intercambiables entre sí.
Conjunto de la bomba:
La cabeza y el émbolo distribuidores, así como la corredera de regulación están
tan exactamente ajustados entre sí (por rodaje) que su estanqueidad es total
incluso a las presiones mas elevadas. Las perdidas por fugas son ínfimas pero
tan inevitables como necesarias para la lubricación del émbolo distribuidor. Por
esta razón, en caso de sustitución deberá cambiarse el conjunto de bomba
completa; en ningún caso el émbolo distribuidor, la cabeza distribuidora o la
corredera de regulación, por separado.

Fases de la generación y distribución del combustible a alta presión.
Entrada de combustible:
Con el émbolo (1) en posición PMI (Punto Muerto Inferior), el combustible entra
al recinto de alta presión (5), a través del canal de entrada (3) y la ranura de
control (4).

Alimentación de combustible.
Durante la carrera de PMI hacia PMS (Punto Muerto Superior), el émbolo cierra
el canal de entrada (3), sometiendo a presión al combustible que se encuentra
en el recinto de alta presión (5). Durante el movimiento giratorio del embolo (1) la
ranura de
distribución (8)
coincide con
uno de los
orificios que
tiene la cabeza
distribuidora
(7) y que
alimenta a uno
de los inyectores.
Fin de alimentación.
La alimentación de combustible concluye en cuanto la corredera de regulación
(2) abre los orificios de descarga (9). Entrada de combustible. Cuando el émbolo
retorna de PMS hacia PMI en su movimiento alternativo y sumando a este el
movimiento
rotativo se cierra
la ranura de
distribución (8) y
se abre el canal
de entrada (3)
para volverse a
llenar de
combustible el
recinto de alta
presión (5).

Las fases que sirven
para generar y
distribuir el
combustible a alta
presión que se ven en
el cuadro superior
corresponde a la
alimentación de uno
de los cilindros del motor. En el caso de un motor de 4 cilindros el émbolo (1)
describe un cuarto de vuelta entre las posiciones PMI y PMS y un sexto de
vuelta si se trata de un motor de 6 cilindros.
Válvula de reaspiración (también llamada de impulsión)
Esta válvula aísla la tubería que conecta la bomba con el inyector de la propia
bomba de inyección. La misión de esta válvula es descargar la tubería de
inyección tras concluir la fase de alimentación de la bomba, extrayendo un
volumen exactamente definido de la tubería para por una parte mantener la
presión en la tubería (así la próxima inyección se realice sin retardo alguno), y
por otra parte debe asegurar, igualmente, la caída brusca de la presión del
combustible en los conductos para obtener el cierre inmediato del inyector,
evitando así cualquier minina salida de combustible, unida al rebote de la aguja
sobre su asiento.

Funcionamiento: Al final de la inyección, la válvula desciende bajo la acción del
muelle (4). El pistón de expansión (2) se introduce en el porta-válvula (5), antes
de que el cono de válvula (3) descienda sobre su asiento, aislando el tubo de
alimentación de inyector (1). El descenso de la válvula (3) realiza una
reaspiración de un determinado volumen dentro de la canalización, lo que da
lugar a una expansión rápida del combustible provocando, en consecuencia, el
cierre brusco del inyector.
Regulación mecánica de la dosificación de combustible. El comportamiento de
los vehículos diesel es satisfactorio cuando el motor responde a cualquier

movimiento del acelerador. Al ponerlo en marcha, no debe tender a pararse de
nuevo. Cuando se varía la posición del pedal del acelerador, el vehículo debe
acelerar o retener sin tirones. A idéntica posición del acelerador y con pendiente
constante de la calzada, la velocidad de marcha debe mantenerse asimismo
constante. Al dejar de pisar el acelerador, el motor debe retener el vehículo. En
el motor diesel, estas funciones están encomendadas al regulador de régimen o
también llamado regulador de la dosificación de combustible.
Funciones del regulador:
- Regulador del ralentí El motor diesel no funciona con un régimen de ralentí
inferior al prefijado, si dicho régimen ha sido regulado.
- Regulación del régimen máximo En caso de bajada de régimen máximo de
plena carga esta limitado al de ralentí superior. El regulador considera esta
situación y retrae la corredera de regulación hacia la dirección de parada. El
motor recibe menos combustible.
- Regulación de regímenes intermedios Esta función corre a cargo del regulador
de todo régimen. Con este tipo de regulador también se pueden mantener
constantes, dentro de determinados limites, los regímenes comprendidos entre

el de ralentí y el máximo. Además de sus funciones propias, al regulador se le
exigen funciones de control:
- Liberación o bloqueo de un caudal mayor de combustible necesario para el
arranque.
- Variación del caudal de plena carga en función del régimen (corrección). Para
estas funciones adicionales, se precisan, en parte, dispositivos adaptadores.
Regulador de todo régimen:
El regulador de todo régimen ajusta este entre el de arranque y el máximo. Con
este regulador se pueden regular, además de los regímenes de ralentí y el
nominal, cualquier otro régimen que se encuentre comprendido entre estos.

1.2BOMBAS LINEALES
En los motores Diésel existen dos tipos de bombas de inyección de
combustible, éstas son las lineales y las rotativas; las lineales se utilizan
frecuentemente en motores de alta relación de compresión, bajas RPM,
grandes cilindradas, y las rotativas en motores con relaciones medianas de
compresión, bajas y medias cilindradas y altas RPM. Ambas bombas ofrecen
caudal pero deben ser robustas para soportar la presión del sistema de
inyección. Pero vamos a enfocarnos en la bomba de inyección lineal.
Esta bomba está formada por tantos elementos de bombas como cilindros
tiene el motor. El combustible pasa a un colector al que asoman las
lumbreras de cada uno de los elementos de la bomba. Cada elemento está
constituido por un cuerpo de bomba y su correspondiente émbolo, movido
por una leva (tantas como cilindros), montada sobre un árbol de levas que
recibe el movimiento del cigüeñal mediante engranajes de la distribución o
correas dentadas. Se denomina principalmente bomba de inyección lineal
debido a que los impulsadores se encuentran en línea y se caracteriza
porque el número de impulsores debe ser igual al número de cilindros, las
levas están desfasadas según la distribución de la inyección de combustible
para cada cilindro.

La presión en este tipo de bomba está dada por la válvula anti-retorno y por
la fuerza del muelle ubicado en el inyector. La inyección se debe dar a cabo
al superar la presión ya mencionada y pulverizar el combustible mezclándolo
correctamente con el aire y así obtener una mejor combustión.
Funcionamiento de la bomba lineal.
Al girar el árbol de levas mueve los impulsadores y los émbolos ubicados en
los cilindros de la bomba; mientras se oprime el acelerador se mueve la
cremallera y esta a su vez hace girar el helicoidal (ver más adelante) el cual
suministra más cantidad de combustible a los cilindros de la bomba y por
medio de los émbolos el combustible es enviado hacia cada inyector en la
cámara de combustión del motor. Cada elemento (impulsador y émbolo) es
accionado por el eje de levas de la bomba con su correspondiente leva; en
algunas ocasiones cuando la bomba de suministro o elevadora va acoplada a
la carcasa de la bomba de inyección se utiliza una leva extra acoplada
directamente en el eje de levas. El funcionamiento es similar al conjunto de
camisa, pistón de un motor corriente. El árbol de levas va conectado a un
acople que permite sincronizar la bomba con respecto al funcionamiento del
motor.

Los pistones de la bomba de inyección tienen en la parte superior una ranura
vertical y seguidamente un corte sesgado (inclinado) o bisel, colocados de
forma que regulan la cantidad de gasoil que impulsa la bomba de inyección.
El pistón se mantiene en su parte inferior por la acción de un resorte,
llenándose el cuerpo de bomba de gasoil. Al ser impulsado el pistón por la
leva, comprime el gasoil y venciendo la resistencia de la válvula, lo envía al

inyector. De la posición que tenga el pistón dentro del cuerpo de bomba,
depende la cantidad de gasoil que se envía al cilindro, que será mayor o
menor según la rampa sesgada se presente antes o después frente a la
lumbrera de admisión. Descripción de las principales partes de la bomba de
inyección lineal: Válvula de aspiración La válvula de aspiración o de descarga
permite la entrada del combustible hacia los inyectores. Cuerpo de la bomba
El cuerpo de la bomba es donde se acoplan todos los elementos y se
integran al funcionamiento de la misma, en algunas ocasiones también
acopla la bomba alimentadora. Esta normalmente se fabrica de aleación de
aluminio y rara vez se usa la fundición de hierro.
Árbol de levas
El árbol de levas va soportado sobre rodamientos, es de acero forjado,
templado y posee alta resistencia al desgaste, debe ir fijo con un engranaje
que a su vez va conectado con el cigüeñal. Tiene tantas levas o lóbulos como
cilindros tenga el motor y los flancos de ataque son de un perfil adecuado.

Entrada del combustible
La entrada del combustible se da por un componente llamado el émbolo de
la bomba el cual introduce la cantidad suficiente de combustible al inyector.
El émbolo
Este movimiento de giro en el émbolo se realiza por medio de la cremallera
que engrana con los sectores dentados de cada uno de los elementos de
bomba, de forma que cualquier desplazamiento en la misma hace que todos
los émbolos giren simultáneamente para que la entrega y el caudal de
combustible sean idénticos en cada uno de los cilindros del motor. El control
de la varilla de regulación se efectúa a través del pedal acelerador, el cual,
con su desplazamiento, determina la mayor o menor cantidad de combustible
a inyectar para obtener la potencia deseada. Antiguamente para parar el
motor se empleaba un tirador que actuaba sobre la cremallera. Actualmente,
se consigue automáticamente mediante una válvula cónica accionada por un
relé que lleva la bomba conectado a la llave de contacto, cortando el paso del
gasoil a los inyectores.
Varilla de control
La varilla de control hace girar todos los émbolos para
variar la cantidad de combustible inyectado. Las
horquillas de control son montadas en la varilla y se
acoplan con las palancas en el extremo inferior de los
émbolos. Este movimiento de giro en el émbolo se
realiza por medio de la cremallera que engrana con los
sectores dentados de cada uno de los elementos, de
forma que cualquier desplazamiento en la misma, hace
que todos los émbolos giren simultáneamente para que
la entrega de caudal de combustible sean idénticos en
cada uno de los cilindros del motor. El control de la
varilla de regulación se efectúa a través del pedal de
acelerador, el cual, con su desplazamiento, determina la

mayor o menor cantidad de combustible a inyectar para obtener la potencia
deseada.
Válvula de entrega
Se encuentra en la parte superior de la bomba, arriba del elemento de
bombeo, posee una sección paralela que actúa como un pistón pequeño.
Actúa como válvula de retención. Retiene el combustible en el tubo (caño) y
en el inyector a baja presión. Pero produce una caída brusca de presión en
el inyector al final del periodo de inyección (al final de la carrera efectiva del
émbolo). Se cierra con rapidez por acción de su resorte y por la alta presión.
Acoplamiento para avance automático
En las bombas de inyección en línea es posible instalar un acoplamiento para
avance automático en el extremo delantero del árbol de levas de la misma,
en lugar del acoplamiento normal para impulsión. Este sirve además para
avanzar la inyección cuando aumenta la velocidad de rotación del árbol de
levas. Se trata de un acople dividido con sus partes delantera y trasera
conectadas por un mecanismo de avance centrífugo. En éste mecanismo hay
contrapesos que se mueven hacia afuera o hacia adentro por la fuerza
centrífuga cuando se hace el eje y con ello se gira la parte trasera del acople

en relación con la parte delantera del mismo avanzando así la sincronización
de la bomba de inyección.

Reguladores de
velocidad Los
reguladores de
velocidad tienen por
misión limitar la
velocidad máxima y
mínima que el motor
puede alcanzar cuando
decrece su par
resistente o cuando
trabaja en vacío, actuando sobre la cremallera que regula el gasto de
combustible en la inyección, es decir que la cantidad de combustible a
inyectar depende de la posición de la cremallera, que es mandada por el
pedal del acelerador. Sin embargo puede ocurrir que, en posición de plena
carga, el motor se revolucione al decrecer su par resistente. Entonces el
regulador para máxima velocidad desplaza la cremallera de forma que
disminuya el combustible o caudal a inyectar a medida que las RPM
aumenta. El regulador para velocidad mínima actúa cuando, estando la
cremallera en posición de mínimo consumo, la carga o par resistente en el
motor aumenta, con lo cual, al decrecer el número de revoluciones, éste
podría pararse. En estas condiciones, el regulador desplaza a la cremallera
para aumentar el suministro de combustible en la medida suficiente para
incrementar el número de revoluciones y evitar que se pare el motor.
Además, la regulación en mínima velocidad sirve para el tarado (regulación)
de marcha en ralentí. Los reguladores empleados para bombas inyectoras
lineales pueden ser de dos tipos:
- mecánicos (de fuerza centrífuga)
- neumáticos (de vacío)
Reguladores neumáticos
Este tipo de regulador actúa
de forma continua sobre el

posicionado de la cremallera en función de la depresión creada en el colector
de admisión. El conjunto está formado por una válvula de vacío acoplada en
el lado de accionamiento de la bomba y controlada por la depresión creada
en el cuerpo de ventura según el posicionado de la mariposa de gases que
controla directamente el conductor por medio del pedal acelerador y del
número de revoluciones en el motor. Las ventajas que ofrece este tipo de
regulador es su grán sencillez y economía de mantenimiento, pero tiene la
desventaja, sobre el regulador centrífugo, de carecer de gran precisión de
regulación a altos regímenes de velocidad. Además, está influido por el
estado del filtro de aire, las variaciones extrañas de presión en el conducto de
admisión y de la presión atmosférica.
Calibración de los Inyectores
I. Definición.
Comprobadores de inyectores Bosch: Los comprobadores de
inyectores Bosch son necesarios
para comprobar y ajustar la presión
de abertura de los inyectores, para
juzgar la cualidad, la forma y la
pulverización del chorro de inyección.
Los comprobadores de inyección
Bosch son necesarios allí donde la
estanqueidad de los inyectores y las
características de ruidos roncadores
(vibraciones) deben ser
comprobadas. Básicamente, los comprobadores son bombas de
inyección de mando manual.
El laboratorio de inyección. Está preparado para verificar y
reparar todos los componentes del sistema de combustible; en la

fotografía se puede observar alguna de las máquinas de las que
disponemos para comprobar diversos componentes del sistema de
combustible.
(Aparato para comprobar estanqueidad del inyector)
(Banco para calibración de inyectores
Cummins)
(Banco para calibración de inyectores Detroit Diesel)
(Aparato para comprobación de pulverización)

(Aparato para comprobación de precámaras Cat)
El proceso para la reparación de los inyectores consiste en toma de datos para
la calibración y comprobación (siempre según especificaciones del fabricante y
necesidades del cliente), desmontaje del inyector, elaboración del presupuesto
por parte del departamento técnico, y tras la aceptación del presupuesto por
parte del cliente, montaje de los elementos necesarios en la reparación, pruebas
de estanqueidad y pulverización y por último calibración.
II Acción realizada de calibración de inyectores.
El consumo específico de combustible es un parámetro esencial en el
funcionamiento del motor, por lo que es necesario conocer su valor en todo
momento para poder valorar su rendimiento. Para ello es necesario caracterizar
el comportamiento de cada uno de los inyectores y en cada sistema de inyección
empleado, por lo que se determinó el caudal de inyección de cada uno de los
inyectores en función del tiempo de duración del pulso de inyección.
La cantidad de gasolina inyectada en cada pulso de inyección tiene una gran
dependencia del estado mecánico del inyector, debido a esto se caracterizaron
los inyectores individualmente. También tiene una gran influencia la señal
eléctrica de excitación, y al disponer de dos sistemas de generación de la señal
los inyectores se calibraron por separado: la Jetronic de origen y el sistema de
gestión no cartográfico. Finalmente, el otro parámetro básico a controlar es la
presión de inyección, que en principio se podría mantener constante

desconectando el regulador neumático de presión del combustible en la rampa
de inyectores. Debido a las anomalías lógicas presentadas por el motor en estas
condiciones, se optó por hacer las pruebas en los regímenes en que la presión
de inyección era exactamente constante, esto es, 2 bares. La presión era
registrada en todo momento por un manómetro colocado al efecto en el tapón
drenado de la rampa de inyectores.
III. Dispositivo experimental
El dispositivo experimental para medir los caudales de los inyectores
consistía en un quinto porta-inyector conectado en la rampa de inyectores del
motor y que inyectaba sobre una probeta calibrada donde se tomaban las
medidas. Cada uno de los inyectores del motor se conectaba precisamente
en este quinto porta-inyector, funcionando el motor con sus cuatro inyectores.
Al evaluar los inyectores fuera del colector del motor se corregía la
imprecisión provocada por el vacío, ya que, en términos estrictos, el caudal
inyectado depende no sólo de la presión y la duración del pulso de inyección,
sino también de la presión relativa del medio donde se inyecta.
Al inyector a evaluar se le conectó un relé en serie con el cable de su
señal de activación, de manera que mediante una señal analógica
enviada por el ordenador se activaba y desactivaba este relé, controlando
de esta manera exactamente los momentos de inicio y fin de la inyección.
En el ordenador se implementó (mediante software, figura Nº 01) un
contador de pulsos que recibía la señal de un encoder incremental del
banco de pruebas conectado al cigüeñal del motor, que generaba 360
pulsos por vuelta. Dividiendo los pulsos contados por 360, se obtienen las
vueltas del cigüeñal, que se correspondía con diferentes números de
inyecciones según el sistema de inyección utilizado.

Con la Jetronic, los cuatro inyectores dan pulsos simultáneos para cada
vuelta de cigüeñal, de modo que en el inyector evaluado se tiene una
inyección por vuelta de cigüeñal. Por el contrario, con la inyección
electrónica secuencial un mismo inyector sólo inyecta una vez cada dos
vueltas de cigüeñal (una vez por ciclo), por lo que el número de
inyecciones representa la mitad del número de vueltas del motor.
Figura Nº 01: Contador de pulsos para la calibración de los inyectores
La prueba se automatizó de manera que al poner en marcha el contador se
envía una señal analógica que activa el relé del inyector a evaluar. Al contador
se le fija un número de vueltas, y cuando llega a él, deja de contar y abre el relé,
cesando la inyección. Con esto se asegura que los pulsos contados y las
inyecciones coincidan exactamente, precisión imposible de conseguir de forma
manual.
Para ambos sistemas de inyección se midieron 1000 inyecciones para diferentes
pulsos de inyección, siempre a una presión de inyección constante de 2 bares.
Conociendo el caudal inyectado (Qiny), el número de inyecciones (i), el pulso de
inyección (t) y la densidad del combustible (ρ), ya se podía calcular el
combustible inyectado por carrera Ci.

𝐶𝑖 =
𝑄 𝑚𝑦
𝑖
. 𝜌 (Miligramos/carrera)………………….. (01)
Posteriormente se tabularon los valores calculados de Ci respecto al pulso de
inyección (t). (Las figuras Nº 02) hasta 7.5 contienen las cuatro tablas
comparativas del caudal inyectado por cada inyector, tanto en su instalación
original con el sistema de inyección Jetronic como con la Inyección Electrónica
desarrollada.
Figura Nº 02: calibración de los inyectores Nº01

En estas figuras, además del caudal inyectado como función del pulso de
inyección, se han representado también las ecuaciones resultantes del análisis
de regresión de la curva de inyección del Sistema Electrónico para cada
inyector, así como su tendencia. Este análisis de regresión se utilizó como base
para el cálculo del consumo específico del motor, tal y como se explica

“Determinación del Consumo Específico del Motor”.
Para el trazado de la línea de tendencia de cada inyector se optó por un análisis
de regresión lineal. Esto debido a que los inyectores del motor (del tipo EV 1.3 A)
presentaban una relación lineal entre el caudal inyectado y el pulso de inyección
en los catálogos de pruebas publicados por su fabricante, la firma BOSCH, como
se muestra en la figura Nº 6.
Figura Nº 6: Caracterización original de los inyectores del motor de
pruebas.

Validación de la Calibración.
Posteriormente se procedió a comprobar experimentalmente la exactitud de los
valores del caudal inyectado determinados durante la calibración. Utilizando un
caudalímetro en el circuito de alimentación de gasolina, que determina el
tiempo que tardan en consumirse 100cc de combustible, se caracterizaron
diferentes puntos de funcionamiento del motor y se calculó el consumo horario
(Gh) en ese punto. La posterior comparación validaría la calibración.
 Para el sistema de Inyección Jetronic:
Parámetros de la prueba:
 RPM → 2530.
 Potencia del Motor → 18,99 Kw.
 Consumo de 100c.c. en 56,1 segundos.
 Pulsos de inyección → 6 milisegundos.
Aplicando obtenemos Gh= 4732.38 g/h, y con (5.2) tenemos
ge= 249.2 g/Kw.h
Para el sistema de Inyección No Cartográfico Secuencial.
Parámetros de la prueba:
 RPM → 2530
 Potencia del Motor → 18,99 Kw.
 Pulsos de inyección → 6 milisegundos.
 Consumos:
 1er Inyector: 8 miligramos / carrera.
 2do Inyector: 7.58 miligramos / carrera.
 3er Inyector: 8 miligramos / carrera.
 4to Inyector: 7.84 miligramos / carrera.

Considerando que es una inyección secuencial, tenemos que para 2530
r.p.m. habrá 151800 inyecciones por hora. Sumando los consumos de
cada inyector tendremos:
Gh= 151800 (8 + 7.58 + 8 + 7.84) = 4769.55g/h
(7.2)
Comparando ambos consumos horarios obtenemos una diferencia de
tan sólo 0.049 litros/h, o sea, menos de un uno por ciento de diferencia,
lo que demuestra que la calibración de los inyectores es correcta y
fiable.
IV. Determinación del Consumo Específico del Motor
Con todos los datos experimentales se obtuvo una caracterización de
cada uno de los cuatro inyectores con los dos sistemas de gestión.
Mediante un análisis de regresión lineal se obtuvo una ecuación para
cada inyector en la que se relacionan los miligramos inyectados en cada
pulso en función de la duración en milisegundos del mismo.
Estas cuatro ecuaciones se incluyeron en el software de cálculo (figura
Nº 07), de modo que al conocer el consumo de cada inyector en cada
ciclo se puede calcular el consumo horario del motor. Con los datos del
par y el régimen del motor, se calculó el consumo específico instantáneo
que se visualiza continuamente expresado en g / Kw h. Para realizar
este cálculo no se promedian los valores de cada uno de los inyectores,
sino que se tratan por separado y se suman para evitar imprecisiones.

Figura Nº 7: Cálculo del consumo específico de combustible en el
software de control
V. Plan de Ensayos sobre el Motor
Seguido se describe la estructura organizativa de todas los ensayos
efectuados en el motor de pruebas, gestionado primero por su sistema
Jetronic y luego por la electrónica de control, así como sus diferentes
etapas.
a. Sistema de Inyección Cartográfico y Simultáneo
Las pruebas experimentales sobre el motor con su sistema
original de gestión de la inyección (LU-2 Jetronic) se dividieron en
3 etapas y en ese orden, las cuales fueron:
1º. Evaluación original del Motor de Pruebas:
En esta evaluación se registraron todos los parámetros de
funcionamiento del motor en estacionarios, o sea, sus
prestaciones, consumo y emisión de contaminantes sin
alterar ninguna de las señales de los sensores y
actuadores del sistema. Debido a la importancia de la
temperatura del motor en su comportamiento, esta se
mantuvo constante para todas las pruebas en un margen
de valores entre 90 y 95 ºC. La tabla Nº 01 resume todos
los parámetros evaluados en esta primera prueba.

Tabla Nº 01: Parametros evaluados en el motor de pruebas

2º. Ajuste Estequiométrico de los Pulsos de Inyección.
Luego del estudio de los resultados de la caracterización original del motor de
pruebas, se procedió a repetir las mismas pruebas también en estacionarios,
pero esta vez con cambios importantes en su gestión. En esta segunda etapa
se mantuvo constante el factor Composición de la Mezcla (A/F) en un valor de
14,57 ± 0,1. Estas pruebas se efectuaron con el objetivo de comparar el
comportamiento real del motor con su misma actuación forzando siempre la
cantidad del combustible inyectado de forma que la mezcla siempre fuera
estequiometria.
3º. Comportamiento del Motor en el Ciclo Europa de conducción.
Las pruebas sobre el motor en las dos primeras etapas se efectuaron siempre
en condiciones estacionarias. En esta tercera etapa se evaluó el
comportamiento del motor en regímenes transitorios, tomando como referencia
el referido ciclo de conducción en sus dos etapas. Seguido se analizan las
condiciones de las pruebas del motor durante los transitorios del ciclo, debido a
que los estacionarios ya se incluían en las pruebas de la 1ª etapa.
Para la simulación de cargas inerciales en un motor es necesario que el banco
de pruebas sea de tipo inercial, ya que las cargas que debe oponer al motor
deben ser variables respecto a su velocidad de giro. Esto es, si las cargas
representan la resistencia total al movimiento del vehículo (rodadura,
aerodinámica e inercia), la resistencia inercial, que es la más importante
durante los transitorios positivos y negativos, debe variar respecto a la
aceleración del vehículo, la cual guarda una relación lineal con la variación de
las r.p.m del motor si consideramos una transmisión mecánica y una misma
marcha conectada. Debido a que el banco de pruebas utilizado no puede
simular una variación de la carga siguiendo una función exacta respecto a las
r.p.m. del motor, durante las pruebas en transitorios se determinaron los
estados iniciales y finales del motor para cada recorrido en los transitorios del
ciclo así como su duración, resultando imposible simular con exactitud la
variación del par respecto a las r.p.m En cada recorrido.

Con estos parámetros se definieron los estados iniciales y finales del motor
para cada trayecto, los cuales se resumen en la tabla Nº 2. En la misma tabla,
la acción “desembrague” representa un cambio de marchas en el vehículo
hacia la marcha inmediata superior, mientras que la columna “Recorrido”, se
refiere a las coordenadas de tiempo de la figura 7.9 y cuyos trayectos están
resaltados en color rojo.
Tabla Nº 2: Estados iníciales y finales del motor durante los ensayos en transitorios.
Sistema de Inyección No Cartográfico y Secuencial.
Continuando la experimentación sobre el motor, se conmutó hacia la gestión no
cartográfica, tomando ella la gestión del motor.
1º. Comportamiento general del Motor en Estacionarios y Transitorios.
Antes de proceder a evaluar en detalle el comportamiento del motor y su nueva
gestión no cartográfica, era necesario comprobar primero si efectivamente todo
funcionaba normalmente.
En esta cuarta etapa el motor se sometió a diferentes estados de operación sin
un orden prefijado, o lo que es lo mismo, una conducción totalmente aleatoria.
Los oscilogramas de la figura Nº 8 muestran el registro total del
comportamiento del motor durante una sesión de pruebas. Las leyendas de los
oscilogramas indican todos los parámetros registrados.

Figura Nº 8: Comportamiento del motor durante pruebas aleatorias.

2º. Evaluación del Motor en Estacionarios del Ciclo Europa.
La siguiente fase de pruebas consistió en evaluar el motor en estacionarios.
Aceptando que durante los estados estacionarios de un vehículo la fuerza total
de resistencia al movimiento está constituida por las resistencias a la rodadura
(constante) y la resistencia aerodinámica (proporcional al cuadrado de la
velocidad lineal del vehículo), se concluye que la mayor resistencia será en la
zona de mayor velocidad lineal del vehículo.
Figura Nº 9: Recorrido del vehículo en el ciclo Europa. Rojo: Transitorios
positivos, Azul: Estacionarios,
Verde: Transitorios negativos

En la figura Nº 9 se representan en trazo azul los estacionarios de
ambas etapas del ciclo Europa.
La mayor velocidad lineal se desarrolla en el tramo 336-346 segundos de la
segunda etapa. Esta velocidad de 120 Km/h representa 3171 rpm del motor con la
quinta marcha conectada, siguiendo las normas del ciclo. Aplicando la ecuación
7.4 y posteriormente 7.6, se obtiene que el par necesario que debe entregar el
motor es de sólo 15,96 Nm, en un pavimento horizontal y en perfecto estado.
Dado que este valor es relativamente pequeño, las pruebas en estacionarios
abarcaron no sólo los estacionarios del ciclo, sino que se le aplicaron mayores
cargas al motor de pruebas.
3º. Evaluación del Motor en Transitorios del Ciclo Europa.
En la última fase de la etapa de experimentación se sometió el motor de pruebas
con la gestión no cartográfica y secuencial a diferentes estados transitorios. En
esta fase se recurrió nuevamente a los transitorios del mismo ciclo y en sus dos
etapas, con el objetivo de comparar ambas actuaciones posteriormente, por lo
que esta prueba se repitió exactamente como se describió en la tercera fase.
El ciclo europeo de conducción no intenta evaluar las prestaciones dinámicas de un
vehículo sino sólo su emisión de contaminantes, por lo que no es muy exigente en
las prestaciones solicitadas al motor. Debido a esto, una vez finalizadas las
comprobaciones siguiendo los transitorios del ciclo, el motor se sometió a
transitorios con mayores cargas.

BIBLIOGRAFÍA
http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/90174/fichero/TFG.+Alejandro+Castillejo+C
alle.pdf
http://www.wat.es/archivos/watdiesel.pdf
http://www.boschautopartes.mx/BAP_Technical_Resources%2FDiesel%2FFolleto
%20Inyectores%20Diesel%202013%20(LR).pdf

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