Sistemas de alimentación en motores Diesel: circuitos, bombas de inyección y common Rail
Los motores Diesel requieren un sistema de alimentación que garantice la correcta mezcla de aire y combustible en la cámara de combustión. Este blog explora en detalle los diferentes componentes y circuitos involucrados en este proceso, desde el filtrado de aire hasta la inyección directa con tecnología Common Rail.
Al igual que en los motores de ciclo Otto, los motores Diesel necesitan un filtrado exhaustivo del aire de admisión. En situaciones extremas, como en las cosechadoras de cereales, se utilizan prefiltros centrífugos que eliminan grandes cantidades de partículas del aire, evitando la saturación de los filtros y reduciendo las detenciones innecesarias.
En los motores Diesel, el aire y el combustible se introducen por separado en los cilindros. El aire se comprime, alcanzando una temperatura adecuada para la autoinflamación del combustible, que es pulverizado finamente por un inyector en la cámara de combustión al final de la carrera de compresión.
Circuito de Baja Presión
El circuito de baja presión se encarga de llevar el combustible desde el depósito hasta la bomba de inyección. Los principales componentes de este circuito son:
- Depósito de Combustible: Almacena el combustible necesario para el motor.
- Prefiltro: Elimina las partículas gruesas presentes en el combustible.
- Bomba Aspirante Impelente: Aspira el combustible del depósito y lo envía a cierta presión.
- Filtro Principal: Realiza un filtrado exhaustivo del gasóleo antes de enviarlo a la bomba de inyección.
- Válvula de Presión: Mantiene la presión adecuada en el circuito, evitando la entrada de aire.
El funcionamiento es similar al de los motores de ciclo Otto, donde la gasolina se transporta desde el depósito hasta el carburador. Este circuito asegura que el combustible llegue en las mejores condiciones posibles a la bomba de inyección.
Circuito de Alta Presión
El circuito de alta presión recibe el combustible a la presión establecida por la válvula reguladora del circuito de baja presión. Está compuesto por:
- Bomba de Inyección: Comprime el combustible a presiones que pueden superar las 1250 atmósferas.
- Tuberías de Alta Presión: Conducen el combustible desde la bomba de inyección hasta los inyectores.
- Inyectores: Pulverizan el combustible en la cámara de combustión a alta presión.
Filtrado del Combustible
El filtrado del combustible es crucial para el funcionamiento de la bomba de inyección y los inyectores, debido a la alta precisión requerida en estos componentes. El proceso de filtrado se realiza en tres fases:
- Filtrado Grosero: Situado en la salida del depósito, elimina las partículas más grandes.
- Segundo Filtro: Un filtro más fino ubicado después de la bomba de alimentación.
- Filtro Principal: Elimina las partículas más pequeñas, garantizando la pureza del combustible.
Los filtros principales suelen estar fabricados con papel plegado, ofreciendo una gran superficie de filtrado en un volumen reducido.
Bombas de Inyección
Bomba de Inyección de Pistones en Línea
Las bombas de inyección de pistones en línea transforman la energía mecánica del motor en presión del combustible, que es enviado a los inyectores en la cantidad y momento precisos.
El pistón de la bomba, al desplazarse, empuja el combustible hacia el inyector. La cantidad de combustible inyectada se regula girando el pistón dentro de su cilindro, modificando la coincidencia de las escotaduras con los orificios de llenado.
Bomba de Inyección Rotativa
Las bombas rotativas utilizan un único elemento que presiona el combustible y lo distribuye a todos los inyectores. Este sistema ha sido ampliamente utilizado antes de la llegada del Common Rail.
El rotor de la bomba, al girar dentro de un anillo de levas, desplaza los pistones que comprimen el combustible, enviándolo a los inyectores en el momento adecuado.
Inyección Directa y Sistema Common Rail
El sistema Common Rail representa la última tecnología en alimentación de motores Diesel. Este sistema utiliza un conducto común para distribuir el combustible a alta presión a todos los inyectores.
Funcionamiento del Common Rail
El gasóleo es aspirado desde el depósito por una bomba, que lo microfiltra y lo envía a un tubo de distribución a muy alta presión. Desde este tubo, el combustible se distribuye a los electroinyectores, que controlan la cantidad y el momento de la inyección mediante señales eléctricas.
El control de la inyección se realiza mediante un microprocesador que recibe información de diversos sensores colocados en el motor, optimizando el rendimiento en función de la velocidad, posición del acelerador, temperatura ambiente y del motor.
Los sistemas de alimentación en motores Diesel son complejos y requieren de un mantenimiento meticuloso para asegurar un rendimiento óptimo. Desde los circuitos de baja y alta presión hasta la sofisticada tecnología Common Rail, cada componente juega un papel crucial en el funcionamiento del motor. Mantener estos sistemas en perfectas condiciones garantiza no solo la eficiencia del motor, sino también su durabilidad y fiabilidad.
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