KIT DE CONVERSIÓN GNC.docx

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE-L DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA

CARRERA DE INGENIERÍA AUTOMOTRIZ

MOTORES ESPECIALES “KIT DE CONVERSIÓN POR GENERACIÓN”

Docente: Ing. Leónidas Quiroz Integrantes:    

Stalin Garzón Toapanta Jhoe Araujo Hjalmar Bustillos Darío Pumarica.

Nivel: Noveno

Latacunga-Ecuador

ÍNDICE OBJETIVOS:............................................................................................................................... 3 INTRODUCCIÓN: ...................................................................................................................... 3 Generaciones de los equipos GNC. .................................................................................... 3 1era Generación ................................................................................................................... 3 1ra y 2da generación ........................................................................................................... 4 3ra Generación...................................................................................................................... 5 4ta Generación ...................................................................................................................... 7 5ta Generación ...................................................................................................................... 8 ECU AX-PRO .................................................................................................................... 10 CILINDRO ................................................................................................................................. 13 CLASIFICACIÓN ................................................................................................................. 13 REDUCTORES ......................................................................................................................... 15 Reductor PP ......................................................................................................................... 15 Reductor PP Max ................................................................................................................ 16 Reductor PP BUS ............................................................................................................... 16 Reductores ST..................................................................................................................... 17 Reductor TA 15 ................................................................................................................... 18 Reductor TUK TUK ............................................................................................................. 19 VÁLVULAS: .............................................................................................................................. 20 Válvula de cilindro. ............................................................................................................ 20 Válvula De Cilindro Eléctrica DFVR Con Sistema De Venteo ............................. 20 Válvula de Cilindro TDV con Sistema de Venteo. .................................................. 21 Válvula de Cilindro Slim ............................................................................................... 22 Válvula De Cilindro Para Estación De Servicio ...................................................... 23 Válvula De Carga Slim................................................................................................... 25 Picos De Carga: .............................................................................................................. 25 Válvula De Carga Externa ............................................................................................ 26 III. Electroválvulas .............................................................................................................. 26 Electroválvula De Alta Presión ................................................................................... 27 Electroválvula para Nafta .................................................................................................. 28 Mezclador: ................................................................................................................................ 29 VARIADOR ELECTRÓNICO DE AVANCE ......................................................................... 30 MAP ........................................................................................................................................ 30 APJ ......................................................................................................................................... 31 APW ....................................................................................................................................... 32 1

ADP ........................................................................................................................................ 32 ARF......................................................................................................................................... 33 HALL ...................................................................................................................................... 34 Emulador de Inyectores........................................................................................................ 34 Emulador 4 y 6 Cilindros .................................................................................................. 34 Llave Selectora ....................................................................................................................... 35 SISTEMAS LAMBDA DE CONTROL DE COMBUSTIBLE. ........................................... 39 CONCLUSIONES: ................................................................................................................... 42 BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................ 43 CUESTIONARIO: ..................................................................................................................... 44

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OBJETIVOS:  Explicar las distintas generaciones existentes en kits de conversión GNC. 

Comparar con ventajas y desventajas las distintas generaciones de kits de conversión GNC.



Reconocer y analizar el funcionamiento de los diferentes elementos que componen el kit de conversión por generación en el sistema a aplicar.



Demostrar el comportamiento de una válvula anti retorno mediante una aplicación experimental.



Explicar el funcionamiento de un mezclador GNC mediante el uso de software.



Conocer los datos técnicos principales de cada elemento del kit de conversión.



Explicar los principales datos que tiene cada componente según la norma ecuatoriana que los rige.

INTRODUCCIÓN: El Kit de Conversión integra todos los componentes necesarios para la correcta conversión de un vehículo con motor de ciclo OTTO para gas natural. Los vehículos que son convertidos a GNC son bastante útiles y su mantenimiento es económico, debido a que el gas natural comprimido se consigue a un precio menor que la natfa. Adicionalmente, los equipos GNC resultan más ecológicos, puesto que generan menos gases tóxicos, no afectan tanto el efecto invernadero, y por ende, contaminan menos el ambiente. Aunque la conversión puede ser algo costosa, si se hace un balance, en el futuro se ahorrará mucho dinero en combustible.

Generaciones de los equipos GNC. 1era Generación: Sistema de combustible GNC aspirado y lazo abierto. Esta generación es utilizada por vehículos carburados, encendido con platinos y bobinas de ignición. Se introducía la cantidad de gas natural utilizando un dispositivo de ayuda llamado mezclador, que está conectado al tubo de aspiración de aire del motor.

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Con las nuevas tecnologías automotrices se desarrolla sistemas electrónicos que miden condiciones deseables en el trabajo de vehículos. 1ra y 2da generación Conforman elementos como: (Mezclador, registro de alta fijo, reductor de 3 etapas) es lo equivalente a un carburado, es decir, aunque se pusiera en un inyección, con emuladores, la entrega de gas, sería siempre a lazo abierto, regulado “a manopla”. Tanto para un carburado o para inyección, a la hora de andar a gas, sería lo mismo. Sistemas de combustible aspirado y de lazo abierto: Este sistema también es conocido como GNC de primera y segunda generación. Con esta clase se inició la conversión a gas natural y se sustituyeron los combustibles líquidos. Este método fue empleado en los automóviles con carburador y aquellos que se encienden con platinos. En la actualidad, se sigue usando en vehículos como Renault 12 y 18, Peugeot 404, 505 y 504, Fiat Uno y Ford Falcon.

Fig.1 “GNC 1era y 2da generación” Fuente: (Morelpa, 2015)

VENTAJAS: 

Bajo costo de mantenimiento.

DESVENTAJAS:  

Riesgo que el motor ande en alta sin quedarse. No hay ajuste por difenrencias o alteraciones climáticas/ambientales 4

Kit para vehículos Carburados (2da Generación)                   

Composición 1- Regulador 2- Llave conmutadora - carburada. 3- Manómetro de presión. 4- Válvula de carga interna 5- Caño de alta presión. 6- Caño-manguera de baja presión. 7- Manguera de agua. 8- Manguera de gasolina. 9- Sistema de venteo. 10- Soporte de regulador de presión. 11- Soporte de válvula de carga. 12- Conexiones varias (bolsa de accesorios). 13- Electro válvula de gasolina (solo para vehículos carburados). 14- Manual de usuario. Opcionales: 15- Válvula de cilindro. 16- Corrector de avance MAP/MAF

3ra Generación Con el lazo cerrado (lo que convierte un sistema aspirado en 3era generación) se tiene una corrección dinámica sobre el flujo de gases (entregado a la mariposa) con lo cual se está asimilando el sistema a una inyección monopunto. En este caso, aunque la inyección del auto fuera multipunto, estaríamos retrocediendo a una monopunto a la hora de andar con gas. El gas es mezclado antes de la mariposa, inundando todo el múltiple de mezcla combustible, y regulando el TOTAL de la mezcla. El lazo cerrado resulta ser más avanzado, pues los sensores del motor influyen en el control electrónico del vehículo, que funciona con gas natural comprimido, mientras que se acciona un sistema que gradúa y deja pasar la cantidad de gas que necesita el automóvil, según su marcha. Ventajas:  Hay ajuste por diferencias o alteraciones climáticas/ambientales, proporcionando la misma relación aire-combustible en todo momento, sin importar altura o presión atmosférica.  Compensa por uso y desgaste de consumibles (funcionamiento con filtro de aire nuevo vs ya con cierto uso). Desventajas: 

Costo más elevado que el de 2da generación.

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

No cualquiera puede instalarlo y dejarlo "más o menos bien" pues requiere conocimiento de algunos conceptos y manejos de ciertas ideas que no son frecuentes.

3era Generación: Sistema de combustible GNC aspirado y lazo cerrado. La aparición de sistemas electrónicos como sensores, que emulan y envían señales al control electrónico del gas, que a su vez activa un “motor” paso a paso para dosificar el gas que requiere el motor de acuerdo al requerimiento optimo en marcha del vehículo. Generalmente se utiliza un mezclador, que es el lugar donde se mezcla el aire aspirado por el motor y el combustible, que en este caso es el gas, generando una homogeneidad y una mejor combustión.

Fig. 2 Mezclador Tomado de http://www.todoautos.com.pe/ Kit para vehículos a Inyección (3ra Generación)             

Composición 1- Regulador 2- Llave conmutadora - inyección. 3- Manómetro de presión. 4- Válvula de carga interna 5- Caño de alta presión. 6- Caño-manguera de baja presión. 7- Manguera de agua. 8- Sistema de venteo. 9- Soporte de regulador de presión. 10- Soporte de válvula de carga. 11- Conexiones varias (bolsa de accesorios). 12- Manual de usuario.

 

Opcionales: 13- Válvula de cilindro. 6

 

14 – Variador de avance (incluye mazo de cableados y fichas). 15- Emuladores para inyectores: Monopunto, Multipunto de 4 y 6 cilindros (Pueden ser provistos con fichas standard o japonesas).

También existe una opción llamada emulador multiparametrico y que reemplaza al emulador de inyectores, variador de avance y emulador de sonda lambda (pero no al lazo cerrado). Se provee en un solo gabinete y versiones para 4 y 6 inyectores, respectivamente.

4ta Generación Cuando las contra explosiones causadas por deficiencias de mezcla y/o encendido se hicieron presentes en vehículos con múltiples de admisión plásticos, apareció la inyección de gas (4ta generación). La cuarta generación (se conoce como un sistema de 2da, en realidad es de 3era, y el lazo lo haría ser "cuarta") fue un intermedio entre 2da y 5ta, en el que lo único evitado eran las contra explosiones, por inyectarse en el múltiple. Pero esto, era indiscriminadamente, y en forma autónoma, no en un sistema maestroesclavo como lo es 5ta. Entonces, se seguían emulando señales, con el desfasaje existente cuando las ecu "evolucionaron", y no pudieron correr a la par los sistemas de 4ta. En resumen era una inyección de gas, pero administrada con el “tornillo de regulación” duró muy poco. Ventajas: - Cero restricción a nafta - Desaparecen las temidas consecuencias de las contra explosiones en los múltiples de admisión plásticos. Desventajas: - No cualquiera puede instalarlo y dejarlo "más o menos bien" pues requiere conocimiento de algunos conceptos y manejos de ciertas ideas que no son frecuentes. - Costo más elevado. Kit para vehículos a inyección catalizados (4ta Generación) Composición 1- Regulador. 2- Llave conmutadora - inyección. 3- Manómetro de presión. 4- Válvula de carga interna. 7

5- Caño de alta presión. 6- Caño-manguera de baja presión. 7- Manguera de agua. 8- Sistema de venteo. 9- Soporte de regulador de presión. 10- Soporte de válvula de carga. 11- Conexiones varias (bolsa de accesorios). 12- Manual de usuario. Opcionales: 13- Válvula de cilindro. 14 – Variador de avance (incluye mazo de cableados y fichas). 15- Emuladores para inyectores: Monopunto, Multipunto de 4 y 6 cilindros (Pueden ser provistos con fichas standard o japonesas). 16- Lazo cerrado sistema completo.

5ta Generación: Sistemas GNC de inyección secuencial o electrónica. Es el sistema de mayor avance tecnológico y su funcionamiento es similar al del sistema de inyección secuencial de gasolina del vehículo a convertir. El regulador entrega gas a alta presión y se inyecta a cada cilindro en forma secuencial, tal como ocurre con la gasolina. El funcionamiento es controlado por la computadora del vehículo que genera las señales de inyección y por una computadora propia del equipo de gas que las interpreta para comandar la inyección de gas. De este modo el funcionamiento del vehículo es igual en gas que en gasolina. La tendencia es la aplicación de esta tecnología en modelos de vehículo a partir de modelos 2008 e incluso de algunos modelos anteriores, que tienen ya un avanzado diseño de electrónica de gran rendimiento. El riel de inyectores de gas es lo que hace la diferencia entre los de 3era y 5ta generación, estos dosifican de manera secuencial el gas. Kit para vehículos a Inyección secuencial (5ta Generación) Composición 1- Regulador 2- Central electrónica 3- Cables de conexión 4- Sensor de presión absoluta 8

5- Sensor de temperatura 6- Rampa de inyección 7- Filtro de Gas 8- Manómetro sensor 9- Llave indicador de conversión 10- Manguera de Agua 11- Manguera de Gas 12- Tubo de alta presión 13- Válvula de carga interna Sistema de conversión de inyección secuencial GNV / GLP 5ta generación

Figura 3. Kit del sistema de conversión de inyección secuencial GNV/GLP Fuente: (Agropasuma, 2016)

El sistema de conversión a GNC / GLP "NEEL" consiste en un kit de inyección de Gas para la conversión de motores de combustión interna, aplicable en todo tipo de motor ciclo Otto, con sistema de inyección multipunto. Este sistema ha sido diseñado y desarrollado con el objetivo de ofrecer una solución para el uso de combustibles alternativos, en aquellos vehículos de última generación, cuyos motores poseen un alto grado de desarrollo tecnológico, y en donde los anteriores sistemas han fracasado. Las características calidad de fabricación de los componentes, nos permiten ofrecer un producto confiable y con excelentes niveles de prestación, lo cual lo hacen apto para la transformación de los vehículos más sofisticados del mercado. APLICACIÓN: Las características de los motores en los que el sistema puede ser usado, en motores de cuatro tiempos desde 4 a 10 cilindros con sistema de inyección secuencial multipunto. COMPOSICIÓN BÁSICA DEL SISTEMA: 9



ECU (Unidad electrónica de control)



Reductor PP c/soporte



Rampa de inyectores con cables y accesorios



Llave conmutadora con indicador y manómetro



Caño de alta presión con cobertura de PVC



Bolsa de accesorios



Válvula solenoide de corte (200 bar)



Válvula de carga



Boquilla de venteo



Bolsa de venteo



Kit de mangueras



Válvula de cilindro c/exceso de flujo



Variador de avance



Software de calibración



Manual del usuario



Certificado de garantía (GNC, 2016)

ECU AX-PRO

Figura 4. ECU AX-PRO Fuente: (Agropasuma, 2016)

El Ax-PRO es una central de control electrónico (ECU) para la conversión a GNC o GLP en sistemas de quinta generación para vehículos a gasolina con sistema de inyección indirecta, ya sea secuencial, semi-secuencial o grupal, y 10

que se complementa con la ECU original del vehículo para obtener las mejores prestaciones en el funcionamiento a Gas del mismo. La adopción del sistema Ax-PRO de inyección en conversiones a GNC permite obtener las siguientes ventajas: 

Óptima dosificación del combustible obteniendo mezclas en la correcta relación estequiométrica



Optimización de los consumos



Reducción de las emisiones contaminantes



Optimización de las prestaciones



Evita los clásicos problemas de códigos de “check engine” en vehículos modernos por la incorrecta emulación de los sensores del motor.



Evita contra-explosiones, que son las causantes de roturas en los múltiples de admisión de plástico.

CARACTERÍSTICAS DE LA ECU AX-PRO

Estas son algunas de las características más sobresalientes del Ax-PRO. 

Gabinete estanco de diseño moderno, robusto y confiable, realizado en nylon 66, soporta las más exigentes condiciones de funcionamiento.



Auto-calibración: Permite ajustar el sistema de una forma simple, con resultados extremadamente precisos.



Funciona indistintamente en motores de inyección Secuencial, Semisecuencial o Grupal, sin la necesidad de una configuración específica.



Configurable para motores en línea y en “V”



Componentes y conectores de grado automotriz.



Lectura simultánea de dos sondas lambda.



Completa configuración del comando de los inyectores de gas.



Disponible para vehículos con motores de 4, 6, 8, 10 y 12 cilindros.



Completo auto-diagnóstico, con la capacidad de determinar condiciones de averías por:



Detección automática de valores incorrectos en las mediciones de: 

Presión de Gas



Temperatura de Gas



Temperatura de Agua 11



Tensiones de Alimentación de Inyectores de Gas



Tensión de Alimentación de Electroválvula de Gas.



Falla por circuito abierto en cualquiera de los inyectores de gas.



Falla por detección de corto circuito en el control de los inyectores de gas.



Falla por configuración errónea de los inyectores de gas



Ninguna de las averías detectadas supone un daño para el Ax-PRO. Todas las posibles contingencias hacen que el sistema se pase a Nafta, para que el vehículo pueda seguir funcionando.



De fácil operación por el usuario



Panel con pulsador para cambios de combustible e indicador de nivel de gas.



Señalización audible: informa del cambio de gas a nafta y viceversa, como también la detección de alguna avería



Modo de Emergencia: este permite forzar el funcionamiento a Gas, a pesar de la detección de alguna avería en el sistema.



Fácil de instalar. 





Todas las conexiones son fácilmente identificables, gracias al rotulado del cableado

Puerto de datos para la comunicación con el software de configuración y diagnóstico. 

Comunicación a través de red CAN 2.0B de alta velocidad de última generación



Permite la lectura en tiempo real de todas las variables que controla el Ax-PRO (lecturas de sensores, tiempos de inyección, variables del sistema, etc.)



Los cambios en la configuración del sistema se realizan en tiempo real.

Equipado con un microcontrolador de última generación RISC de 32 bits, 80 MIPS.

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CILINDRO  Almacena el GNC a alta presión (máxima presion de carga 200 bar)  Pt=200 bar (20 Mpa o 3600 PSI  Ppm=350 bar

Fig.5 Cilindro GNC

 Son fabricados sin costura, llevan un solo orificio con rosca cónica para la válvula de cilindro.  Existen cuatro variaciones básicas de cilindros, su elección depende de la necesidad de reducir el peso y la disponibilidad a una solución más cara  Todas las variedades ofrecen igual estándar de seguridad

Fig.6 Dimensiones Cilindro GNC

CLASIFICACIÓN 1. Cilindro hecho completamente de metal (aluminio o acero)  No tiene otra protección que una capa de pintura  Llevas sus características viñeteadas sobre el metal, en lado de su boca en lugar de etiqueta  Es el más económico pero pesado

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Fig.7 Cilindro hecho completamente de metal (aluminio o acero)

2. Cilindro de metal y reforzado parcialmente en el centro con envoltura  Esta envoltura puede ser de vidrio, aramid o carbono.  El meta absorbe el 50% de esfuerzo y la fibra el otro 50%

Fig.8 Cilindro de metal y reforzado parcialmente en el centro con envoltura

3. Cilindro con franjas metálicas y envoltura de fibra del mismo material  Las tiras metálicas absorben solo parte del esfuerzo mecánico  Más liviano pero de más costo

Fig.9 Cilindro con franjas metálicas y envoltura de fibra del mismo material

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4. Cilindro con franjas plásticas y envoltura de fibra del mismo material  El esfuerzo es soportado por la fibra  Ligero y costoso

Fig.10 Cilindro con franjas plásticas y envoltura de fibra del mismo material

REDUCTORES Reductor PP  Reductor de presión en 2 etapas exclusivo para uso en sistemas de 5ta generación.  Excelentes prestaciones de funcionamiento y seguridad.  Segunda etapa bicompensada para una mejor estabilidad y un correcto desempeño en motores turbo.  Para motores hasta 235 HP.

Fig.11 Reductor PP

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Características Técnicas

Reductor PP Max  Reductor de presión en 2 etapas exclusivo para uso en sistemas de 5ta generación.  Excelentes prestaciones de funcionamiento y seguridad.  Segunda etapa bicompensada para una mejor estabilidad y un correcto desempeño en motores turbo.  Para motores hasta 357 HP

Fig.12 Reductor PP Max


Reductor PP BUS  Reductor de presión de una etapa.  Compensado para mejor estabilidad en motores turbo.  Excelente funcionamiento y seguridad. 16

 Para motores hasta 300 HP

Fig.13 Reductor PP BUS


Reductores ST  Reductor de presión de tres etapas que permite un óptimo flujo de carburante al motor en cualquier condición de funcionamiento.  Válvula de seguridad (PRV) contra las sobrepresiones, con descarga en el circuito de alimentación para prevenir fugas hacia el exterior.  Sistema de calefacción del gas que ingresa al regulador, mediante agua de refrigeración del motor, para compensar el enfriamiento producido en la fase de expansión del gas. Esto permite el optimo funcionamiento del reductor, sin importar los factores climaticos.  Regulación de marcha lenta individual, que garantiza mejor funcionamiento de este régimen y evita apagados inoportunos del motor.

Fig.14 Reductores ST

Características Técnicas 17

Reductor TA 15  Las ventajas de este regulador son sus reducidas dimensiones y su gran capacidad de alimentación.  Equipo adecuado para motores inyección y 16 válvulas.  Reducidas dimensiones que facilitan su instalación.  Extrema simplicidad constructiva.  Gran sensibilidad de respuesta a la variación de consumo o potencia.  Excepcional estabilidad de regulación.

Fig.15 Reductor TA 15


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Reductor TUK TUK  Las ventajas de este regulador son sus reducidas dimensiones y su gran capacidad de alimentación.  Equipo adecuado para motores inyección y 16 válvulas.  Reducidas dimensiones que facilitan su instalación.  Extrema simplicidad constructiva.  Gran sensibilidad de respuesta a la variación de consumo o potencia.  Excepcional estabilidad de regulación.

Fig.16 Reductor TUK TUK


(SlideShare, 2014) 19

VÁLVULAS: Válvula de cilindro. La válvula de cilindro tiene por objeto el corte en forma manual, del suministro de gas a los circuitos de alta presión. Válvula De Cilindro Eléctrica DFVR Con Sistema De Venteo

Fig.17 “Válvula DFVR” Fuente: (Technology, 2014)

Características Generales Son válvulas de cierre de cilindro manual, con un dispositivo de corte eléctrico y con un sistema de venteo, cuya función es, conducir cualquier fuga de gas hacia el exterior del recinto baúl, otorgando máxima seguridad al sistema junto a los dispositivos de seguridad por exceso de presión y temperatura.

Fig.18 “Válvula DFVR – Características Técnicas” Fuente: (Technology, 2014) Dimensiones:

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Fig.19 “Dimensiones-Válvula DFVR” Fuente: (Technology, 2014)

Válvula de Cilindro TDV con Sistema de Venteo.

Fig.20 “Válvula de cilindro TDV” Fuente: (Technology, 2014)


Características Técnicas 21

Características Generales Son válvulas de cierre de cilindro manual, con un sistema de venteo cuya función es, conducir cualquier fuga de gas hacia el exterior del recinto baúl, otorgando máxima seguridad al sistema junto a los dispositivos de seguridad por exceso de presión y temperatura.

Válvula de Cilindro Slim


Características Generales Son válvulas de cierre de cilindro manual, con dispositivos de seguridad por exceso de presión y temperatura.

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Fig.23 “Características técnicas” Fuente: (Technology, 2014)

Válvula De Cilindro Para Estación De Servicio

Fig.24 “Válvula para estación de servicio” Fuente: (Technology, 2014)

Características Generales Diseñada para aplicaciones de cilindros de almacenamiento de estaciones de carga de GNC y además alojar los dispositivos de seguridad. Su cuerpo es de latón forjado y mecanizado.

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Fig.25 “Características Técnicas Fuente: (Technology, 2014)

II. Válvulas De Carga Válvula de carga. La válvula de carga tiene como función la restricción total, en forma manual, del paso de gas desde los cilindros al regulador y al pico de carga (circuito de alta presión).

Figura 26. Válvula de carga Fuente: (all.biz, 2016)

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Válvula De Carga Slim

Fig.27 “Válvula de carga Slim” Fuente: (Technology, 2014)

Características Generales Válvula de accionamiento manual, de tres vías y sistema de cierre igual a las válvulas para cilindros. Con capacidad para incorporar un pico de carga.


Picos De Carga:


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Características Generales Picos con sistema anti retorno que permiten la recarga de gas desde las estaciones de servicio al automóvil.

Válvula De Carga Externa

Fig.30 “Válvula de carga Externa” Fuente: (Technology, 2014)

Características Generales Válvula de abastecimiento externo para picos de diferentes medidas (bayonetas). Apta para presiones de carga 200/220 bar, con conexión a tubo de venteo y tapón de protección. Fácil de instalar en laterales de carrocería a través de un orificio de Ø19.00 mm.

Fig.31 “Características Técnicas” Fuente: (Technology, 2014)

III. Electroválvulas Electro-válvula Esta válvula tiene por función el cierre absoluto del paso de gasolina cuando así se le indique por medio de la llave conmutadora. 26

Figura 32. Electro-válvula Fuente: (all.biz, 2016)

Electroválvula De Alta Presión

Fig.33 “ElectroVálvula de alta presión” Fuente: (Technology, 2014)

Características Generales Válvula de alta presión de accionamiento eléctrico, para habilitar el pasaje de gas, entre el regulador y el cilindro.

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Fig.34 “Características técnicas” Fuente: (Technology, 2014)

Electroválvula para Nafta

Fig.35 “Electroválvula para Nafta” Fuente: (Technology, 2014)

Características Generales Es del tipo electro magnética, normalmente cerrada. Se coloca entre el carburador y la bomba de nafta, siendo su función la de permitir o no el pasaje de combustible hacia el motor. Posee un mecanismo de accionamiento manual, que permite el pasaje directo en caso de emergencia.

Fig.36 “Características técnicas” 28

Fuente: (Technology, 2014)

Mezclador: El mezclador es el componente del equipo de GNC que reúne el oxígeno que proviene del filtro de aire con el gas que pasa por el reductor de presión, produciendo la mezcla carburante que ingresa en la cámara de combustión del motor. La mezcla aire-gas es succionada por el vacío que produce el cilindro en la 1ª etapa de admisión del carburante. En los motores a inyección el mezclador se intercala en el conducto de aspiración de aire. Cada

motor

requiere

un

desarrollo

propio,

de

acuerdo

con

las

especificaciones, compresión y capacidad cilíndrica. El motor de cuatro tiempos produce vacío, en forma similar a una bomba de aire: aspira aire y combustible los que entran por la admisión comenzando el llenado del cilindro. Cuando se anexa el gas natural comprimido, el mezclador (también llamado difusor, dosificador) es la pieza fundamental para mezclar en el momento el oxígeno con el metano. La depresión que produce el pistón genera la apertura de la membrana (diafragma) de la 3ª etapa permitiendo el paso del gas hacia el mezclador y su encuentro con el aire. En este instante se hacen homogéneas las moléculas de gas con las de aire, haciendo que el efecto Venturi que incorpora el diseño del mezclador, produzca la turbulencia necesaria en la mezcla, para hacer el ingreso y llenado en forma óptima en la cámara de combustión y obtener la máxima potencia. El mezclador es llamado "el carburador de gas", pues cumplimenta la misma función que el antiguo carburador de combustible: Permitir el cálculo estequiométrico óptimo, para que la mezcla produzca la máxima combustión que realice la transformación de energía térmica contenida en el hidrocarburo en la energía dinámica producida por el motor.

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VARIADOR ELECTRÓNICO DE AVANCE Por medio de este dispositivo se logra variar el avance del encendido. Mientras que los vehículos que funcionan con gasolina tienen un avance promedio de 12° estos mismos vehículos funcionando con GNC deben tener un avance de 22° para un correcto funcionamiento. MAP Para vehículos con Inyección Electrónica que usan sensor MAP o MAF, analógicos o de frecuencia variable. Permite corregir el avance de encendido para un mejor funcionamiento en GNC, modificando la señal que se envía a la ECU del sensor MAP/MAF. La señal emulada puede generarse a través de una “curva de intervención” para obtener el punto óptimo de funcionamiento.

Fig. 37 Variador de avance MAP Fuente: Manual Técnico de los Variadores electrónicos de avance http://www.emmegas.net/downloads/esp/AREA_TECNICA/VARIADORES_DE_AVANCE/va riatori-spa.pdf

1) HILO AZUL para ser conectado al HILO AZUL salida GAS. 2) HILO NEGRO para ser conectado al hilo (3) del SENSOR DE PRESION ABSOLUTA (M.A.P.) (11), MASA.

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4) HILO ROJO para ser conectado al hilo (5) del SENSOR DE PRESION ABSOLUTA (M.A.P.) (11), alimentación + 5 V. 6) HILO MARRON salida señal modificado del emulador M.A.P. para ser conectado al HILO (7) del SENSOR DE PRESION ABSOLUTA (M.A.P.) lado unidad central de mando de la inyección. 8) HILO BLANCO entrada señal para el emulador M.A.P., para ser conectado al HILO (9) que sale del SENSOR DEPRESION ABSOLUTA (M.A.P.) (11). 10) Tubo que conecta el SENSOR DE PRESION ABSOLUTA (M.A.P.) (11) a los colectores de aspiración. APJ Para vehículos con distribuidor y encendido electrónico, donde la carga de la bobina es controlada por el módulo original de encendido del vehículo. Permite modificar el avance de encendido para un mejor funcionamiento en GNC. El avance puede ser desactivado en marcha mínima y durante la fase de desaceleración. Las distintas programaciones se realizan a través de un pulsador y 2 LEDs Diagrama de Conexión

Fig. 38 Variador de Avance APJ Fuente: TA Gas Technology http://www.ta.com.ar/Productos.aspx?cat=3

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APW Para vehículos con distribuidor y encendido electrónico, donde la carga de la bobina es controlada por el variador de avance. Permite modificar el avance de encendido para un mejor funcionamiento en GNC. El avance puede ser desactivado en marcha mínima y durante la fase de desaceleración Las distintas programaciones se realizan a través de un pulsador y 2 LEDs. Diagrama de Conexión

Fig. 39 Variador de Avance APW Fuente: TA Gas Technology http://www.ta.com.ar/Productos.aspx?cat=3

ADP Para vehículos con distribuidor y platinos, el ADP es un encendido electrónico, lo que da como resultado una chispa más eficiente y un arranque más rápido. Permite modificar el avance de encendido para un mejor funcionamiento en GNC. El avance puede ser desactivado en marcha mínima y durante la fase de desaceleración. Las distintas programaciones se realizan a través de un pulsador y 2 LEDs.

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Fig. 40 Variador de Avance ADP Fuente: TA Gas Technology http://www.ta.com.ar/Productos.aspx?cat=3

ARF Usado en vehículos equipados con rueda dentada de 6, 36 ó 60 dientes y usan sensor CKP magnético. Permite modificar el avance de encendido para un mejor funcionamiento en GNC. El avance puede ser activado por umbral de TPS, es apto para TPS de 0-5V y de 5-0V. Las distintas programaciones se realizan a través de un pulsador y 2 LEDs

Fig.41 Variador de Avance ARF Fuente: TA Gas Technology http://www.ta.com.ar/Productos.aspx?cat=3

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HALL Usado en vehículos con ruedas dentadas de diferentes geometrías y equipados con sensores CKP y CMP de efecto Hall. Permite modificar el avance de encendido para un mejor funcionamiento en GNC. El avance puede ser activado por umbral de TPS, es apto para TPS de 0-5V y de 5-0V, además incorpora 4 curvas de avance optimizadas. Las distintas programaciones se realizan a través de un pulsador y 2 LEDs. Tiene la posibilidad de auto-aprender las señales de CKP y CMP.

Fig. 42 Variador de Avance HALL Fuente: TA Gas Technology http://www.ta.com.ar/Productos.aspx?cat=3

Emulador de Inyectores El emulador con desactivación de inyectores es utilizado para cortar la señal de activación de los inyectores en vehículos con inyección multipunto. Esto se produce cuando se cambia el combustible de gasolina a gas. Ya no es necesario controlar la polarización de los inyectores porque se corta y emula individualmente a cada inyector evitando que la señal de check engine se encienda. Al emular al inyector la señal que envía la computadora es recibida y no queda como error en el circuito.

Emulador 4 y 6 Cilindros Interrumpe el suministro de gasolina al motor durante el funcionamiento a GNC, además simula el funcionamiento de los inyectores, cuando el motor funciona con gas, permitiendo que la computadora de inyección funcione sin encender la luz de avería. 34

Posee un ajuste del tiempo de superposición de carburantes, para asegurar un suave pasaje de gasolina a gas

Fig.43 Emulador de inyectores Fuente: TA Gas Technology http://www.ta.com.ar/Productos.aspx?cat=3

Llave Selectora Permite la selección del tipo de combustible (Gasolina o GNC / GLP) en forma manual y el cambio se realiza automáticamente. El arranque se realiza normalmente a nafta, pasando a gas con una leve aceleración, en caso de emergencia puede arrancarse directamente a gas, incluye un sistema de detección de motor parado, que en caso de una parada de motor accidental, corta inmediatamente la salida de gas, evitando cualquier riesgo. Da indicación del nivel de gas en el tanque a través de 5 indicadores luminosos.

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Fig.44 Llave selectora Fuente: TA Gas Technology http://www.ta.com.ar/Productos.aspx?cat=3

NORMA INEN 2490 Tabla Ensayos aplicables a la llave selectora de combustible

G.3 Todo interruptor (switch) u otro componente con partes móviles, deberá tolerar 100 000 ciclos de acuerdo al método de ensayo indicado.

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G.3.1 El método de ensayo indica que los ciclos deberán realizarse a la presión de operación y con voltaje normal. El componente deberá ser operado por medio de sus miembros actuantes sobre una máquina para 100 000 ciclos y al ritmo de 10 ciclos/minuto. Esta cantidad podrá ser mayor, conforme lo indique el fabricante del accesorio, pero en ningún caso superará los 20 ciclos/minuto. K.1 Los componentes eléctricos deberán tolerar durante un (1) minuto, sin romperse, un voltaje de 524 V c.a. (corriente alterna), aplicado entre las partes transportadoras de corriente y su caja de cubierta, conforme al ensayo que se indica. K.1.1 El ensayo indica que utilizando un transformador cuya salida puede ser regulada desde cero al valor indicado anteriormente, se someterán los componentes eléctricos con las llaves selectoras y demás controles en posición de “abiertos”, a acciones crecientes gradual y uniformemente, partiendo de cero hasta llegar a 524 V o hasta que ocurra alguna ruptura previa. K.2 Los componentes sujetos al ensayo de resistencia dieléctrica deben cumplir antes y después con el ensayo de ciclos (ver Anexo G, literales G.1 y G.2).

f) MANQUERAS DE CONEXIÓN. Tubos rígidos de alta presión que conectan la botella de GNC con el motor.

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Manguera de Gas de 12mm. Manguera de Agua de 8mm. Manguera para inyectores de 5mm. Manguera para vacío de 5mm.

Fig.45 “Mnagueras” Fuente: (Technology, 2014)

g) MANÓMETRO. Es un indicador de presión instalado entre la botella y el regulador de presión, con la finalidad de medir e indicar continuamente la presión del GNC almacenado en el depósito. El volumen del gas contenido en la botella guarda relación con la presión, por lo tanto, el manómetro envía una señal que indica en el panel del vehículo la cantidad de GNC disponible.

h) SOPORTE DE CILINDROS. Armazón Cuna.

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SISTEMAS LAMBDA DE CONTROL DE COMBUSTIBLE. La Unidad de Control Electrónica (UCE) del vehículo se encarga, en base a esta señal, de inyectar más o menos combustible (NAFTA) para lograr una mezcla estequiometrica y de esa manera mejorar el rendimiento del motor con una importante disminución de la contaminación producida por los gases de escape. Cuando el motor funciona a gas natural, la UCE del vehículo no puede solucionar el problema de lograr la mezcla estequiometrica dado que no tiene control sobre el equipo de GNC. En ese caso, es necesario incorporar, aprovechando el sensor que posee el vehículo, una unidad de control independiente que maneje, a través de un motor paso a paso, la cantidad de gas suministrada en la admisión. El lambda control system OYRSA GNC, cumple con esta finalidad.

LAZO CERRADO En ese caso, es necesario incorporar, aprovechando el sensor que posee el vehículo, una unidad de control independiente que maneje, a través de un motor paso a paso, la cantidad de gas suministrada en la admisión. El Lambda Control System OYRSA GNC, cumple con la función de carburar al motor del vehículo 39

en cualquier condición que este se encuentre, logrando una combustión estequeométrica. Esta función la puede cumplir por medio de un Software y una interfase logramos programar el sistema para que el vehículo. Pueda atender los límites de emisiones que le fuera requerido.

j) SISTEMA DE VENTEO Tubo de venteo extensible x2 Boquilla de venteo x2 Abrazadera 23-35mm x2

K) TUBO DE VENTEO EXTENSIBLE La válvula de cierre está cubierta por una cápsula hermética (creo que se refiere a la bolsa de venteo) que posee dos tubos flexibles D que conducen al exterior del vehículo. Estos tubos tienen el objetivo de evacuar posibles pérdidas de gas. Si se produce alguna rotura en estos tubos se deberá reemplazarlos

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manteniendo la hermeticidad del sistema para lo cual se sellan las uniones con silastic.

l) BOQUILLA DE VENTEO Permite conducir posibles fugas de la válvula de cilindro hacia el exterior.

m) ABRAZADERAS 

Abrazaderas 23-35mm x2



Abrazaderas 13.3 x8



Abrazaderas 6-16mm x4 41







CONCLUSIONES:  Se concluye que si en algún tipo de motor encontramos para la mezcla un tornillo en la manguera para regular el gas, y es estático, se habla de 2da generación.  En los sistemas de 2da o 3ra generación se tiene como desventaja el restringir la admisión por el tipo de mezclador utilizado ya sea en mayor o menor medida.  Los cilindros en un kit de conversión de GNC se presentan en cuatro variaciones dependiendo le elección de la persona que vaya a instalarlo tomando en cuenta la necesidad de reducir el peso y la disponibilidad a una solución más cara, cada una de ellas ofreciendo el mismo estándar de seguridad.  Existen una serie de reductores que se usan en un kit de conversión de GNC, cada uno de los cuales posee diferentes características técnicas así como también prestaciones que los caracterizan a cada uno de ellos.  El uso del método experimental fue aprovechado, ya que se entendió el funcionamiento tanto del cilindro, la válvula anti-retorno y de la llave selectora. RECOMENDACIONES: 





En caso de que se quiero cambiar de combustible del tradicional al uso de GNC es importante conocer las características del auto e investigar cuales son los componentes que se necesita para no tener problemas o daños en el mismo. En la actualidad se tiene hasta kits de 5ta generación lo cual es importante saber si la persona desea cambiar ya que pueden ser más costosos que los anteriores pero con mejores resultados. Si se va a realizar solo pruebas para verificar el funcionamiento de algún elemento, se debe conocer los datos técnicos de los componentes ejemplo: a qué presión soporta dicha válvula. 42

BIBLIOGRAFÍA: Agropasuma. (24 de 01 de 2016). Obtenido de http://agrupasuma.com/page/motoresa-gas-glp AxisGNC. (2010). KIT GNC. Obtenido de http://www.axisgnc.com.ar/es/productos-degnc/11-kit-presion-positiva-axisgnc Enargas. (NAG-E 409). Mangueras para GNC. Obtenido de http://www.enargas.gov.ar/Gnc/Normativa/NagE409.pdf Franchina, D. (2008). OYRSA GNC. Obtenido de http://www.oyrsagnc.com.ar/index.php/productos/reductores/electronica GNC, O. (24 de 01 de 2016). Obtenido de http://www.oyrsagnc.com.ar/index.php/productos/reductores/equiposcompletos/18-%20sistema-de-conversion-de-inyeccion-secuencial-gnv-glp Meganeboy, D. (2014). Aficionados a la Mecánica. Obtenido de http://www.aficionadosalamecanica.net/gas-natural-comprimido.htm Morelpa. (02 de octubre de 2015). bimmerclubargentiva. Obtenido de http://www.bimmerclubargentina.org/t2109-gnc-generaciones-de-equipossegunda-tercera-cuarta-quinta-generacion-inyeccion-de-gnc Technology, T. G. (marzo de 2014). ybridsupply. Obtenido de http://www.hybridsupply.de/de/storage/downloads/ta/brochure_ta_2014_english .pdf

SlideShare. (30 de Julio de 2014). SlideShare. Recuperado el 06 de 02 de 2017, de SlideShare: http://es.slideshare.net/Randy000/conversion-a-gnv TA GAS TECHNOLOGY. (s.f.). TA GAS TECHNOLOGY. Recuperado el 06 de 02 de 2017, de TA GAS TECHNOLOGY: http://www.hybridsupply.de/de/storage/downloads/ta/brochure_ta_2014_english .pdf

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CUESTIONARIO: 1.- ¿Señale cuál es el elemento que caracteriza a un kit de conversión GNC de 5ta generación? 

Regulador.



Llave conmutadora – inyección



Computadora para controlar GNC



Electro-Válvula

2.- Seleccione los componentes que caracterizan a un kit de conversión de 1ra y 2da generación?. 

Mezclador, registro de alta fijo, reductor de 3 etapas



Regulador, Llave conmutadora - inyección. Manómetro de presión. Válvula de carga interna. Caño de alta presión. Caño-manguera de baja presión. Sistema de venteo. Soporte de regulador de presión. Soporte de válvula de carga. Conexiones varias (bolsa de accesorios). Manual de usuario. Regulador, Llave conmutadora - inyección. Manómetro de presión. Válvula de carga interna, Computador para GNC



3.- Seleccione cuál es la opción correcta que describe el funcionamiento de un sistema GNC de 5ta generación. a) En un sistema de 5ta generación tiene como característica principal que funciona con Sistemas de combustible aspirado y de lazo abierto. b) En un sistema de 5ta generación el regulador entrega gas a alta presión y se inyecta a cada cilindro en forma secuencial, tal como ocurre con la gasolina. El funcionamiento es controlado por la computadora del vehículo que genera las señales de inyección y por una computadora propia del equipo de gas que las interpreta para comandar la inyección de gas. c) En un sistema de 5ta generación se seguían emulando señales, con el desfasaje existente cuando las ecu "evolucionaron". 4.- Seleccione cuál de las variaciones de cilindros pertenece a un kit de conversión GNC a) Cilindro hecho completamente de metal (aluminio o acero) b) Cilindro de metal y reforzado parcialmente en el centro con envoltura c) Cilindro con franjas metálicas y envoltura de fibra del mismo material 44

d) Cilindro con franjas plásticas y envoltura de fibra del mismo material e) Todas las anteriores f) Ninguna de las anteriores 5.- El reductor PP Max trabaja en motores que tienen una potencia: a) Hasta 235 HP. b) Hasta 140 HP c) Hasta 260 HP d) Ninguna de las anteriores 6.- La presión de trabajo de un reductor TA 15 es de : a) b) c) d) e)

280 bar 340 bar 220 bar 140 bar Ninguna de las anteriores

7.- Cuál es la función principal de la electro-válvula? a) Esta válvula tiene por función el cierre absoluto del paso de gasolina cuando así se le indique por medio de la llave conmutadora. b) Evita que el gas regrese, cerrando por completo el paso. c) Ayuda al desfogue de presión en caso de que exista una sobre presión en el sistema. 8.- ¿Qué es un vehículo dedicado? Un vehículo dedicado solo funciona el motor con Gas Natural. Estos vehículos son producidos por los fabricantes originales ó son resultado de conversiones. 9.- ¿Qué normativa corresponde al Manómetro? a) NTE INEN 2490 (Norma Técnica Ecuatoriana). b) NTE INEN 2310 c) NTE INEN 2311 10.- ¿Cuál es el alcance de la normativa NTE INEN 2488? Esta norma se aplica a la instalación de los componentes y cilindros, previa aprobación de los mismos de acuerdo NTE INEN 2490 y norma ISO 11439 cilindros respectivamente. 45

ANEXOS Anexo1 “Componentes para experimento de válvula anti-retorno”

Anexo 2 “Funcionamiento de la válvula anti-retorno”

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KIT DE CONVERSIÓN GNC.docx

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