SISTEMAS COMBUSTIBLES

Propósito del sistema

El propósito es almacenar el combustible y entregar una cantidad precisa, limpia y a la presión correcta, para satisfacer las exigencias del motor.

Tanque de combustible

Es un contenedor seguro para líquidos inflamables, que suele formar parte del sistema del motor, y en el cual se almacena el combustible, que es propulsado (mediante la bomba de combustible) o liberado (como gas a presión) en un motor.

Tipos de tanques de combustible Depósitos de plástico:

concretamente polietileno de alta densidad (HDPE) producidos por medio de moldeo por soplado.

Depósitos de metal (acero o aluminio) a partir de la soldadura de láminas estampadas. 

Sobrecarga del tanque de gasolina

Sobrellenar el tanque de su vehículo puede ocasionar que usted pague por gasolina que regresa al tanque de la estación porque el tanque de su vehículo ya está lleno.

Los vapores de la gasolina son peligrosos para la respiración. 

Se necesita espacio en el tanque de un vehículo para que la gasolina pueda expandirse.

Sobrellenar el tanque de la gasolina puede dañar el sistema de recuperación de vapores de la estación de gasolina.

BOMBAS DE COMBUSTIBLES

La bomba de combustible está montada en el tanque y sumergida en el combustible. El combustible enfría y lubrica la bomba. Cuando la corriente fluye a través del motor, la armadura y el impulsor giran. El impulsor extrae combustible a través de un filtro y envía combustible a presión a través del orificio de salida. La capacidad de bombeo de la bomba de combustible está diseñada para exceder los requerimientos del motor. Esto asegura que siempre habrá suficiente combustible para satisfacer las demandas del mismo.

Una válvula check de salida, localizada a la salida de descarga, mantiene una presión de combustible residual en el sistema de combustible cuando el motor está apagado. Esto mejora las características de arranque y reduce el vapor.

Sin la presión del combustible residual, el sistema tendría que ser presurizado cada vez que el motor es encendido y esto aumentaría el tiempo de arranque del motor. Cuando un motor caliente es apagado, aumenta la temperatura del combustible contenido en las líneas alrededor del motor. Mantener el sistema presurizado aumenta el punto de ebullición del combustible y evita que el combustible se evaporice.

Una válvula de alivio de presión se abrirá si el sistema de combustible es restringido. Este es un dispositivo de seguridad para evitar que las líneas de combustible revienten y dañen la bomba.

La bomba de chorro es una bomba adicional que se utiliza cuando el fondo del tanque de combustible está dividido en dos cámaras. El exceso de combustible que fluye a través del retorno de combustible pasa a través de un Venturi. Esto crea un área de baja presión alrededor del tubo Venturi y esto toma el combustible de un tanque, y lo envía al otro tanque.

Bomba de Chorro (Jet Pump)

Arranque del Motor Cuando el motor está girando, la corriente fluye desde la

terminal de IG del interruptor de encendido a la bobina L1 del relé principal EFI, activando el relé. Al mismo tiempo, la corriente fluye desde la terminal ST de la llave de encendido a la bobina L3 del relé de apertura del circuito, accionándolo para operar la bomba de combustible. La bomba de combustible inicia el suministro de combustible al sistema de inyección de combustible.

Motor en Funcionamiento Una vez que el motor arranca y la llave de encendido se mueve a la posición ON (IG), la corriente a la bobina L3 se apagará, pero la ECM mantendrá informada a la bomba de combustible activada a través de la bobina L2 mientras la ECM reciba una señal de NE. Si la señal de NE se pierde en cualquier momento después de haber comenzado, la ECM apaga la bomba de combustible.

Motor Parado Cuando el motor se detiene, la señal de NE a la ECM se detiene. Esto desactiva el transistor, lo que interrumpiría el flujo de corriente a la bobina L2 del relé de apertura del circuito. Como resultado, el relé de apertura del circuito se abre apagando la bomba de combustible. Nota: La resistencia R y el capacitor C en el relé del circuito-apertura son para prevenir que los contactos de relé se abran cuando la corriente deja de fluir en bobina L2 debido al ruido eléctrico (bombas de combustible controladas por la ECM) o a caídas repentinas de el volumen de aire de admisión (en las bombas de combustible controlada por interruptor de la bomba de combustible). También sirven para evitar las chispas que se generan en los contactos de relé. En algunos modelos, una bobina L3 no se proporciona en el relé de apertura de circuito.

Las bombas de turbina: no son bombas de desplazamiento positivo. Tienen un anillo impulsor unido al motor, que tiene cuchillas para empujar el combustible a través de la bomba. Esta bomba funciona suavemente y en silencio y se utiliza sobre todo en los vehículos más recientes.

La bomba Gerotor: Esta es otra bomba de desplazamiento positivo que utiliza un rotor de desplazamiento para entregar el combustible a través de la bomba. Se utilizan en vehículos de pasajeros.

Las bombas de solenoide: utilizan un pistón que es activado por una bobina electromagnética para generar presión y así ayudar al flujo de combustible. Ellos tienen muchas aplicaciones y se consideran como tipo universal de bombas eléctricas de combustible.

Las bombas de periféricos: Tienen impulsores que tiran y empujan el combustible. Este es el tipo estándar de bomba que se utiliza en muchos vehículos. A pesar de que trabaja mucho más tranquilo, que producen una presión limitada.

Las bombas sin escobillas: Estas bombas tienen una entrada de combustible y la salida entre los cuales se coloca un mecanismo de combustible con una armadura para bombear el combustible a presión desde la entrada hasta la salida. Las bombas sin escobillas se utilizan generalmente en motores diesel.

¿QUÉ ES UN FILTRO?

FILTROS DIÉSEL La función del filtro de combustible diésel es la de proteger el sistema de inyección en los vehículos diésel. Los filtros diésel eliminan las impurezas presentes en el combustible que pueden proceder de diferentes fuentes:• Contaminación durante la producción, el transporte, el

almacenamiento, las reparaciones, etc.• Entrada de las partículas a través del sistema de

ventilación del depósito de combustible.• Contaminación con las impurezas y la oxidación

presentes en el depósito o en los conductos de combustible.

• Condensación de agua en el depósito de combustible debido a las variaciones de temperatura.

Los módulos de filtración diésel desempeñan también otras funciones según los requerimientos específicos de cada aplicación: calentamiento de combustible, regulación de la presión, cebado, detección del nivel del agua, etc...

(Varios motores a diésel suelen utilizar dos filtros, uno primario y el otro secundario)

El filtro de aceite se debería cambiar cada vez que se realiza el cambio de aceite, es decir, cada 5 mil km. Sin embargo, para los que utilizan aceite

sintético, también pueden usar filtros sintéticos que tienen mayor capacidad, y  que podrían llegar a 10 mil km o más.

 

FILTROS DE GASOLINAEl filtro de gasolina protege el sistema de alimentación, eliminando las impurezas del combustible. El combustible filtrado favorece el aumento de las prestaciones y de la vida útil del motor.El filtro de gasolina está situado en el sistema de alimentación, entre la bomba de combustible y los inyectores, y bloquea todas las partículas mayores de 8 micas. En un sistema electrónico de inyección de combustible, el filtro de gasolina debe soportar una presión de seis bares y garantizar un umbral de filtración entre 3 y 5 micras. Generalmente deberían durar entre 10 mil y 20 mil km dependiendo del tipo de filtro que se usa. En los motores a diésel el filtro también cumple la función de separar el agua emulsionada.

FILTROS SEPARADORES DE AGUA-COMBUSTIBLELos filtros separadores de agua-combustible: comúnmente llamados trampas de agua poseen un medio filtrante hidrorepelente, diseñado para repeler el agua que con frecuencia se encuentra mezclada con el diésel. Protegen de la corrosión el sistema de inyección de combustibles y evitan la disminución de la eficiencia de la combustión.

FILTROS DE ACEITE

El filtro de aceite proporciona una depuración continua del aceite, atrapando las partículas abrasivas resultantes del desgaste normal, así también el polvo y los residuos de la combustión.Existes dos tipos de filtro que son:• BlindadosLos filtros blindados tienen una válvula de paso ajustada a cierta presión de abertura. En la práctica es normal una presión de abertura entre 1 u 2 bar.  Los filtros blindados, también pueden equiparse con válvulas anti retorno, que deben impedir que se vacíe el filtro después de la parada del motor. Según las condiciones de montaje o las exigencias del fabricante del motor, estas válvulas se montan en el lado del aceite limpio o en el de aceite sucio.• CartuchoEste tipo de filtro es ubicado dentro de una carcaza propia del equipo, por lo que el filtro debe ajustarse a su dimensión y tamaño. El filtro es removido una vez cumplido su ciclo de vida. El servicio de los filtros tipo cartucho es para aceite, combustible, Se caracterizan por usar medios filtrantes como: papel plisado con tratamiento térmico e impregnado de resinas y telas no tejidas que atrapan y retienen impurezas microscópicas hasta 40 micras sin eliminar los activos del fluido a filtrar.

Regulador de presión

Es un dispositivo diseñado para mantener una presión constante de combustible para la atomización adecuada del combustible

Función del regulador Mantener la presión correcta de

combustible para el vehículo que ha sido diseñado.

El interior de el regulador esta un resorte que mantiene una presión constante contra el diafragma, la presión del resorte ha sido pre-establecido por el fabricante para mantener la presión del combustible deseado, por lo que la bomba de combustible tiene que bombear suficiente combustible y la presión suficiente, al mismo tiempo para superar la presión del resorte.

El combustible extra que no necesita el motor es enviado de vuelta al tanque de combustible a través de la línea de retorno.

Tipos de regulador de presión

De presión modulada: El sistema de retorno utiliza un regulador de presión ubicado sobre el carril de presión de combustible entre el carril de presión de combustible y la línea de retorno al tanque de combustible. Hay dos tipos de reguladores de presión. Un tipo es modulado por vacío, el otro por la presión atmosférica.

Tipos de regulador de presión

Regulador de Presión Modulada por Vacío: Mantiene un diferencial de presión constante a través del inyector de combustible. Esto significa que la presión de combustible de riel será siempre a un valor constante encima de la presión absoluta del múltiple.

Regulador de Presión Modulado por Atmosfera: El regulador de presión modulado por presión atmosférica modifica la presión del combustible con cambios en la presión atmosférica.

Tipos de regulador de presión

Regulador de presión constante (Sistema de Entrega de Combustible Sin Retorno):El sistema de entrega de combustible sin retorno utiliza un regulador de presión constante situado por encima de la bomba de combustible en el tanque de combustible. Este tipo de regulador mantiene una presión constante de combustible independientemente de la presión del múltiple de admisión.

Inyectores

La misión del inyector es introducir el combustible alimentado a alta presión por la bomba de inyección a la cámara de combustión del motor.

Tipos de inyectores

Según la válvula: Inyector de espiga

o tetón Inyector de orificio

Según el accionamiento: Mecánicamente electrónicamente

Inyector de orificio

Se realizan predominantemente con perforaciones múltiples pero hay de un solo orificio.

En función de las condiciones dela cámara de combustión, del inyector de orificio único puede estar dispuesto central o lateralmente.

Los inyectores de varios orificios de inyección, estos pueden estar dispuestos simétrica o asimétricamente.

La presión de apertura del inyector se encuentra por lo general entre150 y 250 bar.

Inyector de espiga La presión de apertura del inyector

se encuentra generalmente entre 110 y 135 bar.

La aguja del inyector de tetón tiene en su extremo un tetón de inyección con una forma perfectamente estudiada, que posibilita la formación de una preinyección.

La aguja del inyector tiene en su extremo un tetón de inyección con una forma perfectamente estudiada, que posibilita la formación de una preinyección.

El inyector y el estrangulador asegura una combustión más suave y por consiguiente, un funcionamiento mas uniforme del motor, ya que el aumento de la presión de combustión es mas progresivo.

Inyector accionado mecánicamente La presión que la bomba de

inyectores le comunica al combustible, es la que vence la fuerza que el muelle de la aguja ejerce sobre ésta obligándola a permanecer cerrada.

Cuando la inyección se ha completado y la cantidad de combustible introducida en el cilindro es la adecuada, la presión decrecerá permitiendo que el muelle haga tornar a la aguja a su posición original.

Inyector accionado electrónicamente  Es una electroválvula la

que actúa la aguja del inyector para que se abra.

El solenoide abrirá dependiendo del valor de ciertos parámetros medidos en el motor permitiendo una operación más fiable del mismo.

Requiere un equipo electrónico de alta fiabilidad y que todos sus componentes funcionen con alta precisión

GASOLINA

Es un hidrocarburo formado principalmente de hidrogeno y carbono.

Pardo pálido o rosado, muy volátil, fácilmente inflamable

Producto de la destilación fraccionada del petróleo.

Formula química equivalente: C8H18 – C7H17 Varia dependiendo del origen, curva de destilación, octanaje

Galón equivalente Densidad 750 Kg /m3 LHV 44 500 kJ/kg A/F 14.7

Proceso de refinación

Como se obtiene la gasolina

Características

Por su baja densidad flota en el agua

Es mas volátil del diesel Los motores de combustión

interna están diseñados para quemar gasolina en un proceso llamada deflagración controlada

La gasolina no tiene un punto de congelación especifica (entre -180 a -240 °F). Cuando la gasolina se congela, nunca se solidifica por completo, sino que se asemeja a la goma o cera.

Clasificación Gasolinas naturales: Es aquella

que se produce por separación del gas natural o gas de cabeza de pozo.

Gasolinas de destilación directa: Fracción que se obtiene al destilar el crudo de petróleo a presión atmosférica.

Gasolina de cracking o refinado: Esta sale a partir de una fracción de corte alto que se somete a otro proceso (cracking), el que se rompen las moléculas más grandes en otras más pequeñas, obteniendo así moléculas que entran dentro de la fracción gasolina.

Proceso de combustión en el motor

HC+N+O2=CO2+H2O+CO+N

O2+HC

Propiedades (Octanaje)

Es la medida de la tendencia de la gasolina a la detonación (sonido metálico que percibimos acompañado de recalentamiento, pérdida de potencia).

Nos sirve el octanaje para clasificar las gasolinas. El nº de octano es el porcentaje de iso-octano en una mezcla

de heptano e iso-octano que presenta las mismas características detonantes que el combustible que estemos ensayando.

Para las gasolinas de automoción hay tres números de octano: NOM: Número de octano MOTOR NOR: Número de octano RESEARCH RON (RDON): Número de octano en carretera

Existen relaciones entre las distintas escalas. Se han definido las siguientes magnitudes:

Sensibilidad: S=NOM-NOR Depreciación en carretera: D=RDON-NOR

Tabla de propiedades

En Colombia

Es gasolina sin plomo. En Colombia se le

denomina comercialmente como "Gasolina Corriente". Otros nombres que se le da a este producto son gasolina regular o gasolina unleaded 81.

Su octanaje en gasolina corriente esta entre 85 a 95 octanos.

En gasolina extra esta alrededor de los 97 octanos.

Etanol en la gasolina

Desde noviembre de 2005, Colombia está cambiando la composición de la gasolina para los vehículos, adicionando etanol y obteniendo una mejor combustión y una gasolina más amigable con el ambiente.

Siete departamentos en el sur del país ya usan la nueva mezcla.

La  proporción definida para Colombia es 10% de etanol y 90% de gasolina.