CARACTERISTICAS DE VELOCIDAD Y DE CARGA DE LOS SISTEMAS DE INYECCION

LABORATORIO N°5

UNSA 2014-A

LABORATORIO N° 5

CARACTERISTICAS DE VELOCIDAD Y DE CARGA DE LOS SISTEMAS DE INYECCION I. OBJETIVOS. Dar a conocer a los alumnos la metodología experimental para determinar las características de suministro de combustible en función del régimen de velocidad característica de velocidad) y en función de la posición de la cremallera(característica de carga) Conocer la importancia del regulador en un motor de combustión interna diesel . Evitar el embolamiento de motor, lo cual es directamente proporcional a la velocidad. Bajar el suministro de combustible a medida que la carga del motor disminuye.

II

FUNDAMENTO TEORICO Característica Característica de velocidad Se llama característica de velocidad del suministro de combustible a la variación de suministro cíclico del combustible función de la velocidad de rotación del eje de levas de la bomba de inyección, manteniendo constante la posición de la cremallera (órgano de mando) es decir Vsc = f(n) Por la teoría se sabe que

Donde Hu: poder calorífico bajo del combustible i: numero de cilindros del motor combustible ρc: densidad del combustible τ: numero de tiempos ηi: eficiencia indicada del motor ηm: eficiencia mecánica del motor

Vsc: suministro cíclico del combustible La parte expresada entre paréntesis es una magnitud constante y puede expresar por la letra B.

1

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.











LABORATORIO N°5

UNSA 2014-A

El par motor efectivo se determina por la acción combinada de rendimiento indicado, rendimiento mecánico y suministro cíclico. El rendimiento mecánico del motor disminuye al subir el régimen de velocidad, mientras que el rendimiento indicado generalmente aumenta. En consecuencia, el producto de ellos ηe tiene su máximo valor en el rango operacional de los regímenes de velocidad. La variación de Me en la característica de velocidad del motor diesel depende fundamentalmente de la forma de la curva Vsc = f(n) en consecuencia : Me = f(Vsc) Para asegurar el funcionamiento estable del motor en cualquier régimen de velocidad es deseable que el par motor en cualquier régimen de velocidad sea deseable que el par motor sea decreciente. Esto permite contar con una reserva del par motor para los casos de una subida repentina de carga.

Variación del par motor en función de la l a velocidad de rotación del cigüeñal.

El coeficiente de adaptabilidad del motor se define como

Este coeficiente refleja la capacidad de aceleración del motor cuando varía su régimen de velocidad. Los motores encendidos por chispa tienen mayores valores de Ka que los motores diesel. El valor de Ka es mayor cuando crece la magnitud de Vsc en el régimen de máximo par. Para aumentar Vcc en los regímenes de baja velocidad se instalan en el regulador de la bomba de inyección dispositivos denominados correctores, los cuales desplazan la cremallera de la bomba en la dirección de mayor suministro de combustible cuando el motor sufre repentinamente repentinamente una sobrecarga











LABORATORIO N°5

UNSA 2014-A

Característica de velocidad de la bomba de inyección lineal 1. Sin corrector 2. Con corrector

La tendencia requerida de la característica externa de velocidad, en algunos casos, se puede conseguir mediante la selección adecuada de los parámetros constructivos del sistema de inyección. En la mayoría de motores diesel se instala un corrector de suministro de combustible y actúan moviendo la cremallera en la dirección de mayor suministro. Para que el nivel de humos no sobrepase los niveles permitidos se instalan los anti correctores. Quienes por el contrario disminuyen el suministro de combustible cuando la velocidad de rotación del motor empieza a disminuir desde Nme max a Nmin. Las características de velocidad del proceso de suministro de combustible dependen de varios factores: mayor influencia ejerce la estrangulación del combustible en las lumbreras y en los canales del embolo-buzo. Cuando la velocidad de rotación de la bomba disminuye, el embolo-buzo se mueve con menor velocidad, disminuyendo la estrangulación de combustible en las lumbreras de admisión y corte, originando la disminución de presión en la parte superior del embolo-buzo.

1. REGULADORES DE LA BOMBA DE INYECCION LINEAL: Regulador de velocidad Su fin es regular la velocidad velocidad máxima y mínima (principalmente) (principalmente) que el el motor puede alcanzar cuando decrece su par resistente o cuando trabaja en vacío, actuando sobre la cremallera que regula la dosificación de combustible a inyectar en los cilindros del motor. Como se sabe la cantidad de combustible a inyectar en los cilindros depende de la posición que ocupe la cremallera en la bomba de inyección, la cremallera es accionada por el pedal del acelerador.











LABORATORIO N°5

UNSA 2014-A

para máxima velocidad desplaza la cremallera, de forma que disminuya el combustible o caudal a inyectar a medida que el número de revoluciones aumenta. El regulador para velocidad mínima del motor 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, este podría detenerse. En estas condiciones, el regulador desplaza a la cremallera para aumentar el suministro de combustible en la medida suficiente para incrementar el nº de r.p.m. y evitar que se cale. La regulación en mínima velocidad sirve para el parado de marcha en ralentí.

Los reguladores empleados para bombas de inyección en linea puedes ser de tres tipos: Mecánicos (de fuerza centrífuga) Neumáticos (de vacío) Hidráulicos

Regulador mecánico Los reguladores mecánicos, basan su funcionamiento en los efectos de la fuerza centrífuga. En ellos se disponen unas masas acopladas al árbol de levas de la bomba de inyección, de manera que se desplacen, separándose, cuando la velocidad de rotación del árbol de levas de la bomba aumenta. Este movimiento es transmitido por un sistema de palancas a la barra de cremallera para modificar el caudal inyectado, disminuyéndolo en la proporción necesaria. Si la velocidad de rotación disminuye, las masas se juntan desplazando la barra cremallera











LABORATORIO N°5

UNSA 2014-A

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL REGULADOR:

REGULADOR ACOPLADO AL MOVIMIENTO DEL MOTOR Y FUNCIONAMIENTO











LABORATORIO N°5





UNSA 2014-A

CLASIFICACION DEL REGULADOR SEGÚN SUS FUNCIONES:

de mínima y máxima cuando actúa únicamente en los momentos en que el motor tiende a embalarse (sobrepasar la velocidad máxima admisible), o bajar excesivamente de régimen en ralentí. Estos reguladores son los empleados generalmente en los automóviles y camiones.



de todas las velocidades son aquellos que actúan cuando se produce cualquier variación del régimen motor que no sea la deseada por el conductor. Se utilizan en motores industriales, tractores, excavadoras, etc., pues en ellos interesa mantener un régimen del motor constante, cualesquiera que sean las resistencias opuestas al motor (pendientes a superar, dureza mayor del terreno, etc,). En ellos, el conductor selecciona el régimen mas apropiado para realizar el trabajo y el regulador actúa manteniendo ese régimen, en todos los momentos en que pueda producirse variación debido a las diferentes condiciones de trabajo por las que atraviesa el motor.

REGULADOR MECÁNICO DE MÍNIMA Y MÁXIMA El conjunto del regulador está formado por una carcasa, con tapa de aleación ligera, acoplada sobre el lado posterior de la bomba (lado contrario al arrastre) y cuyo interior se alojan el conjunto de piezas que componen el sistema de mando de la cremallera y el equipo de regulación para máxima y mínima velocidad.

1.3 Regulador mecánico de todas velocidades Este modelo de regulador consta de una palanca (A) accionada por el acelerador, que a su vez, por medio de los muelles (B, C, y D), hace moverse el plato (E), al cual va unida la barra cremallera. Si el conductor acelera, la palanca (A) se mueve de su extremo superior hacia la derecha, con lo cual, su extremo inferior se desplaza a la izquierda y, por medio de los muelles (B, C y D) empuja el plato (E) hacia la izquierda, el cual transmite este movimiento a la cremallera aumentando así el caudal inyectado y, por tanto, el régimen del motor. Si se mantiene la posición del acelerador y el motor tiende a subir de revoluciones, los contrapesos (I) se separan, haciendo que el plato móvil (E) se separe del fijo (F) venciendo la acción de los muelles (B, C, y D). Este movimiento hace que la cremallera se desplace un poco hacia el "stop", disminuyendo el caudal inyectado y, por consiguiente, consiguiente, el giro g iro del motor. Si por el contrario, el giro del motor tiende a disminuir, para una posición determinada del acelerador, las masas (I) tienden a juntarse, con lo cual, el plato móvil (E) se













LABORATORIO N°5

UNSA 2014-A

Las acciones de este tipo de regulador se manifiestan a cualquier velocidad de rotación del motor y, por consiguiente, esta velocidad puede mantenerse sensiblemente constante cualesquiera que sean los esfuerzos a vencer por el motor en todo momento (por ejemplo: subidas de pendientes pronunciadas). La acción de los muelles (B, C y D) se realiza escalonadamente, siendo el muelle (C) el que actúa en ralentí y el muelle (D) en alto régimen, mientras que el muelle (B) permite dar un mayor caudal a la bomba en los momentos de arranque del motor.











LABORATORIO N°5

UNSA 2014-A

Regulador neumático de vacío Este tipo de regulador actúa de forma continua sobre el posicionamiento de la cremallera, en función de la depresión creada en el colector de admisión (cuerpo de mariposa). El conjunto del regulador 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 Venturi (13), según el posicionado posicionado de la mariposa de gases que controla directamente el conductor por medio del pedal del acelerador y del número de revoluciones en el motor. El regulador está formado por una cámara de vacío (1) separada del cuerpo de mando por una membrana elástica (2), unida por un lado, a través del vástago (3) y la biela (4), a la barra de cremallera (5) que regula el caudal de los elementos de bombeo. La membrana se mantiene en la posición de reposo, correspondiente a la plena carga en los cilindros, por la acción del muelle (6), haciendo tope sobre la placa de retención (7). En el otro lado de la membrana, y en el mismo eje de desplazamiento, va montada una válvula auxiliar (8)











LABORATORIO N°5

UNSA 2014-A

Funcionamiento Cuando la mariposa de gases está casi cerrada (posición de ralentí), el paso del aire por el hueco que deja la misma es muy estrecho, con lo cual el grado de vacío o depresión en el lado interior de la mariposa de gases es muy grande, depresión que se transmite por el conducto de unión y la lumbrera principal (10) al interior de la cámara de vacío del regulador (1). El vacío creado en esta cámara, actúa sobre la membrana (2), vence l a acción del resorte (6) y desplaza la cremallera (5) en el sentido de mínimo consumo en los elementos de bomba. Al ir abriendo la la mariposa mariposa de gases por medio medio del acelerador, acelerador, la sección sección de garganta garganta en el











LABORATORIO N°5

UNSA 2014-A

tracción sobre la membrana y la cremallera en el sentido de un menor suministro de combustible. Así se mantiene el motor dentro de los limites de máxima velocidad de giro. Por el contrario, si con la mariposa de gases totalmente cerrada (posición de ralentí), el motor tiende a pararse, por crecer el par resistente en las ruedas, la menor succión ejercida por los cilindro hace decrecer la depresión en el venturi y, por tanto, el grado de vacío en la cámara del regulador, haciendo que la membrana y la cremallera se desplacen hacia el lado de mayor suministro de combustible. La válvula auxiliar (8) controla las oscilaciones de la membrana en régimen de mínima carga, evitando de esta forma las irregularidades de funcionamiento del motor en vacío. Si en esta posición de régimen el motor se embalase, el grado de vacío en cámara del regulador aumentaría, desplazando aun mas a la cremallera que pasaría de una posición de mínimo consumo a la posición de paro. Cuando esto ocurre, la ranura de la válvula (8) se pone en comunicación con la lumbrera (11), a través de la cual pasa el aire de la atmósfera al interior de la cámara de vacío del regulador. Así se compensa el mayor grado de vacío producido por el embalamiento indebido del motor. Las ventajas que ofrece este tipo de regulador es su gran 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, esta influido por el estado del filtro del aire y las variaciones extrañas de presión en el conducto de admisión.

Nota: existen también reguladores hidráulicos que actúan en función de la presión de transferencia que le comunica una bomba de engranajes acoplada al árbol de levas de la bomba de inyección. Como fluido hidráulico se emplea el propio combustible que llega al colector común de alimentación de los elementos bomba. Este regulador tiene escasa aplicación para las bombas en linea por su difícil tarado y por tener que disponer una bomba auxiliar para su funcionamiento. funcionamiento.

CURVAS DE TRABAJO DE UN REGULADOR TODAS REVOLUCIONES RSV En el gráfico de las curvas de trabajo de un regulador de todas revoluciones como el RSV, se puede apreciar, que las diferentes curvas de trabajo, que vienen determinadas por diferentes posiciones de palanca de acelerador , son verticalmente paralelas entre sí. Esto indica que cada posición de palanca de mando determina las revoluciones del











LABORATORIO N°5

UNSA 2014-A

A – A’ - Caudal de arranque curva de curva de caudal de plena carga B, B’, B” - Puntos de la curva C - Punto de regulación de revoluciones con posición intermedia de palanca de mando D - Comienzo de asimilación E - Final de asimilación F - Comienzo del corte G - Revoluciones máximas en vacío L - Posición de ralentí sobre curva de ralentí La línea de puntos de color indica el recorrido de la que hace la cremallera cuando se acelera desde la posición de ralentí a la posición intermedia supuesta. Los puntos de esta línea relacionan la posición de la cremallera con las revoluciones. Cuanto mayor es el número de revoluciones necesario (nIo – nvo) para pasar desde la













LABORATORIO N°5

UNSA 2014-A











LABORATORIO N°5

UNSA 2014-A

Características Características de la bomba de inyección lineal de 4 elementos: Frecuencia nominal de rotación (1100rpm). Corte completo del suministro suministro de combustible (1210rpm). (1210rpm). Inicio de funcionamie funcionamiento nto del gobernador gobernador (1115rpm-1125rpm). (1115rpm-1125rpm). Suministro Suministr o nominal del combustible para 1100 rpm y 1000 emboladas (75 1cm3).  

III.

PROCEDIMIENTO

Características Características de velocidad Prender el banco y comprobar comprobar el funcionami f uncionamiento ento de todos sus sistemas. 1. Colocar el órgano de mando de la bomba de inyección (cremallera) en la posición de suministro mínimo de combustible; luego fijar con el mecanismo de variación de velocidad del banco de las revoluciones requeridas una a una para obtener el volumen del combustible (ml) a 100 emboladas del banco de prueba. 2. Accionar el mecanismo de conexión-desconexión conexión-des conexión de las buretas medidoras. 3. Esperar el corte automático del suministro suminist ro de combustible en las buretas y hacer la medición correspondiente. correspondiente. 4. Volver a establecer las revoluciones de la bomba en un régimen

y tomar los datos hasta

el cierre del combustible. 5. Volver a establecer las revoluciones de la bomba en un régimen


el cierre de combustible. 6. Volver a establecer las revoluciones de la bomba en un régimen












LABORATORIO N°5

IV.

UNSA 2014-A

TOMA DE DATOS , CURVAS CARACTERISTICAS CARACTERISTI CAS E INTERPRETACION INTERPRET ACION

TABLA1: CARACTERISTICA EXTERNA DE LA VELOCIDAD

Nº emboladas 100 100 100 100 100 100 100 100 100

) l m m 25 ( O I D 20 E M O R 15 P

N (RPM)

V1 (ml)

V2 (ml)

V3 (ml)

V4 (ml)

Vprom (ml)

300 500 700

12.6 11 10.8

13.6 11.2 10.8

12.6 10.8 10.4

12 10.4 9.8

12.7 10.85 10.45

900 1100 1120 1140 1160 1180

9.8 8.8 8.2 4.6 1.8 0

9.8 8.8 8.6 4.6 1.4 0

9.2 8.6 8.4 5.6 2.8 0

9.4 8.6 8.2 5.2 2.8 0

9.55 8.7 8.35 5 2.2 0

Grafico1: Grafico1: CARACTERISTICA EXTERNA DE LA VELOCIDAD











LABORATORIO N°5

UNSA 2014-A

TABLA2: CARACTERISTICA DE MINIMA VELOCIDAD

Nº emboladas 100 100 100 100 100

N (RPM)

V1 (ml)

V2 (ml)

V3 (ml)

V4 (ml)

Vprom (ml)

300 250

12.6 20

13.6 20.8

12.6 20.2

12 18.6

12.7 19.9

200 150 100

20 20.2 19.8

21.4 20.8 20

20.4 20.6 20.4

18.6 18.8 18.4

20.1 20.1 19.65

GRAFICO2: CARACTERISTICA DE MINIMA VELOCIDAD 25 ) l m 20 m ( O I D E 15 M O R P 10 N E M U L 5 O V

0

Vproml











LABORATORIO N°5

UNSA 2014-A

TABLA3: CARACTERISTICA PARCIAL DE VELOCIDAD

Nº emboladas 100 100 100 100 100 100 100 100

N (RPM)

V1 (ml)

V2 (ml)

V3 (ml)

V4 (ml)

Vprom (ml)

700

10.8

10.8

10.4

9.8

10.45

720

10

10.4

10.4

9.8

10.15

740

9

9.2

9

8.8

9

760

7.8

8.2

7.8

8

7.95

780

6

6.2

5.8

6.6

6.15

800

3.8

3.8

4.2

4

3.95

820

2

1.8

2.4

3

2.3

840

0

0

0

0

0

GRAFICO 3: CARACTERISTICA PARCIAL DE VELOCIDAD ) l 25 m m ( 20 O I D E M15 O R P N10

Vproml













LABORATORIO N°5

UNSA 2014-A

CARACTERISTICAS DEL REGULADOR

GRAFICA N°4: CARACTERISTICAS DEL REGULADOR 25

) l 20 m m ( O I D15 E M O R P N10











LABORATORIO N°5

V.

UNSA 2014-A

CUESTIONARIO 1. Como se clasifican los reguladores reguladores por su acción? acción? Explique. 

Reguladores de un solo régimen: solo funciona para máximas revoluciones



Reguladores de doble régimen: funciona para máximas y mínimas velocidades



Reguladores de todo régimen: funciona a cualquier velocidad

2. Describa brevemente el funcionamiento funcionamiento de los diferentes diferentes tipos de reguladores reguladores según según el principio de funcionamiento Las bombas lineales son muy confiables y precisas en todas sus fases de funcionamiento, llevan piezas de gran precisión que aseguran su buen funcionamiento. Estas bombas poseen distintos tipos de reguladores: I.

Reguladores mecánicos centrífugos











LABORATORIO N°5

UNSA 2014-A

este motivo se embala el motor, la auto inflamación del combustible ayuda a que el motor no se detenga en el periodo de funcionamiento.

4. ¿Qué es una bomba de transferencia? transferencia? La bomba de transferencia tiene una gran importancia en el funcionamiento del circuito de inyección porque debe proporcionar un valor de presión del combustible a la entrada de la bomba de inyección que debe ser relativamente precisa.

5. ¿Cuáles son las bombas de inyección rotativos mas difundidas? Describa brevemente Las más difundidas son las bombas rotativas de la marca CAV y la alemana Bosch. I.

Bombas rotativas CAV: El eje de la bomba jira mientras el resto del conjunto permanece fijo, junto con el eje de la bomba giran dos pistones que además pueden moverse axialmente aumentando o disminuyendo la cavidad del suministro de combustible.











LABORATORIO N°5

UNSA 2014-A

presión, esto solo ocurre cuando se acaba el combustible del tanque y la bomba absorbe aire por el circuito de combustible.

9. ¿Cuáles son los requerimientos requerimientos del sistema de de inyección inyección diesel? 

Crear alta presión en, el suministro de combustible; la cual debe asegurar una buena pulverización en la cámara de combustión.



Dosificar el combustible en función del régimen de velocidad y carga del motor diesel.



Entregar el combustible combustible a la cámara de de combustión en un instante instante dado, lo cual ejerce influencia sobre el proceso de formación de la mezcla y de combustión.



Entregar el combustible durante un intervalo de tiempo con una determinada intensidad.



Asegurar el suministro uniforme del combustible el todos los cilindros y en cualquier régimen de velocidad y carga.



Pulverizar adecuadamente adecuadamente y distribuir uniformemente uniformemente el combustible en la cámara











LABORATORIO N°5

UNSA 2014-A

en motores industriales, tractores, excavadoras, etc, pues en ellos interesa mantener un régimen del motor constante, cualquiera que sean las resistencias opuestas al motor (pendientes a superar, dureza mayor del terreno, etc,). En ellos, el conductor selecciona el régimen más apropiado para realizar el trabajo y el regulador actúa manteniendo ese régimen, en todos los momentos en que pueda producirse variación debido a las diferentes condiciones de trabajo por las que atraviesa el motor.

13.- ¿Cómo será la característica de velocidad de una bomba de inyección de un grupo electrógeno, en el cual la constancia de la frecuencia es un factor importante? Este sería un regulador de un régimen

14. ¿la velocidad de corte del regulador es la misma que la velocidad nominal de la bomba? La función del regulador es evitar las velocidades tan lentas que harían que el motor se apague y a su vez velocidades de embalamiento. Las sobre velocidades se dan en













LABORATORIO N°5

UNSA 2014-A

Se determinó experimentalmente la curva característica del regulador de la bomba de inyección lineal en función de la carga aplicada. Se ha determinado que al disminuir la carga disminuye el suministro de combustible. .

IX.- BIBLIOGRAFÍA. o

Motores de Automóvil: Jovaj M. S. editorial editorial MIR: 1982.

o

Apuntes de clases.

CARACTERISTICAS DE VELOCIDAD Y DE CARGA DE LOS SISTEMAS DE INYECCION

Recommend Documents