EMPRESA COLOMBIANA DE PETROLEOS
SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE
MANUAL DE CONVERSION Y POSTCONVERSIÓN DE VEHICULOS A GNCV
Luis Hernando MARTIN MORALES Manuel Antonio MONTENEGRO MIER Oscar MUÑOZ V Hernando USECHE
Instructores MECANICA AUTOMOTRIZ Y DIESEL SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE. SENA
2002
Montaje y Coordinación de Textos: Ing. Manuel Antonio Montenegro Mier.
Portada y Diseño Gráfico: Miguel E. Albán Martínez
PRESENTACIÓN El Gas Natural Comprimido Vehícular (GNCV), combustible gaseoso que por sus ventajas frente a los combustibles líquidos tradicionales (gasolina y diesel), como el menor costo, abundancia, y en especial por sus ventajas ecológicas de menor contaminación, hacen del gas natural, el combustible con mayor potencialidad para convertirse en el sustituto de los combustibles fósiles tradicionales, utilizados en los diferentes sectores económicos y en particular en el subsector de los automotores.
Disponer de un combustible alterno, hace que los recursos energéticos sean utilizados más eficientemente, lo que conduce a que los beneficios sean más universales y las próximas generaciones gocen de los recursos que garanticen su existencia y mayor calidad de vida al disfrutar de ambientes más limpios.
Las directrices gubernamentales encaminadas a la conversión de los vehículos con motor a gasolina por motor que funcione con GNCV, obligan a que se implemente el soporte tecnológico de la conversión y la postconvesión (servicio postventa), en lo que respecta a la infraestructura de los talleres de conversión y a programas de capacitación en la tecnología del GNCV, para asegurar el éxito del programa de conversión de vehículos.
Dentro del proceso de conversión de vehículos se diferencian tres fases: La primera, la fase de preconversión o diagnóstico del vehículo, la cual garantiza la viabilidad de la conversión; la segunda fase es la conversión propiamente dicha (selección y montaje del equipo o Kit de conversión), y la tercera fase, que es la de pruebas de funcionamiento, ajuste del Kit y en especial el mantenimiento posterior a la conversión (postconversión) que se realizará al vehículo.
Si bien es cierto que las tres fases son muy importantes, como política de calidad y servicio al cliente, creemos que las fases de conversión y postconversión, merecen un tratamiento especial; ya que, son las dos fases que aseguran el éxito del programa.
Los argumentos anteriormente expuestos, son razones fundamentales para se haya redactado este manual. En él, los usuarios encontraran los conocimientos y contenidos tecnológicos
para desarrollar las actitudes y habilidades necesarias para realizar
técnicamente los procesos de conversión y postconversión de vehículos convertidos a GNCV; y de esta manera garantizar el éxito del programa de conversión.
Finalmente, es importante manifestar que para la elaboración de este manual de capacitación, se utilizan gráficas de componentes de equipos de distintas marcas, como: Landi; Lovato; Sulzer; Aspro; etc., las cuales fueron copiadas de folletos técnicos y paginas de Internet. Por lo tanto, un agradecimiento especial a los diferentes fabricantes de equipos de la tecnología de GNCV.
Sin embargo, lo anterior no implica que la
información esté sesgada a una marca en particular, ni tampoco que los autores recomienden algún equipo específico.
Ing. Manuel Antonio MONTENEGRO MIER. Coordinador Proyecto de GNCV SENA, Regional Bogotá y Cundinamarca
CONTENIDO
Pag.
PRESENTACIÓN
CONTENIDO
RESULTADOS DE APRENDIZAJE
1.
INTRODUCCIÓN
2.
EQUIPOS DE CONVERSIÓN
2.1
COMPONENTES DE UN EQUIPO DE GNCV
2.2
CILINDRO DE ALMACENAMIENTO
2.2.1
Características físicas y de fabricación
2.3
SOPORTES PARA CILINDROS
2.4
VÄLVULAS
2.4.1
Válvula de cilindros
2.4.1.1
Sistema de alivio
2.4.1.2
Sistema de exceso de flujo
2.4.1.3
Sistema de venteo
2.4.2
Válvulas de llenado
2.4.2.1
Funcionamiento de la válvula
2.5
TUBERÍAS y MANGUERAS
2.5.1
Tubería de alta presión para GNCV
2.5.1.1
Características físicas y de fabricación
2.5.2
Mangueras de baja presión para gas
2.6
REGULADOR/REDUCTOR DE ALTA PRESIÓN
2.6.1
Instalación
1
2.6.2
Funcionamiento
2.6.2.1
Cebador
2.6.2.2
Inyector de sobremarcha
2.6.2.3
Válvula de cierre activada por vacío
2.6.2.4
Tornillo de graduación de flujo de gas
2.6.2.5
Dosificador
2.7
MEZCLADORES
2.7.1
Clasificación de los mezcladores
2.7.1.1
Para motores carburados
2.7.1.2
Para motores inyectados
2.8
ELECTROVÁLVULAS DE COMBUSTIBLE
2.8.1
Electroválvula de GNCV
2.8.2
Electroválvula de gasolina
2.8.3
Ubicación de las válvulas de corte de combustible en el Kit de conversión
2.9
SELECTOR DE COMBUSTIBLE
2.9.1
Selectores manuales
2.9.1.1
Selectores de un solo paso
2.9.1.2
Selectores con botón para cebador
2.9.1.3
Selectores automáticos
2.9.1.4
Criterios para elegir el selector
2.10
VARIADOR DE AVANCE DEL ENCENDIDO (Avance de chispa)
2.11
SIMULADOR
PARA
INTERRUPCIÓN
(EMULADOR) 2.12
SISTEMA DE CONTROL ECOLÓGICO
2.13
ACCESORIOS
2.13.1
Uniones para tubería (racores)
2.13.2
Conjunto indicador de nivel (manómetro)
2.13.2.1
Medidores de lectura directa
2.13.2.2
Medidores electrónicos
2.13.2.3
Medidores combinados
DE
INYECTORES
2.13.2.4
Mangueras de venteo
2.13.2.5
Instalación de la interfaz para el sistema de comunicación
2.13.2.6
Mangueras para agua
3.
FUNCIONAMIENTO DE LOS MOTORES CON GNCV
3.1
VEHÍCULOS CON CARBURADOR
3.1.1
Funcionamiento del sistema
3.2
VEHÍCULOS CON CONTROL ELECTRÓNICO EN LA INYECCIÓN DE COMBUSTIBLE
3.2.1
Funcionamiento del sistema
3.2.1.1
Cebador de arranque
3.2.2
Control electrónico en el suministro de GNCV
3.2.3
Regulador con válvula de mínima. Tipo motor paso a paso
3.2.4
Regulador con válvula de mínima. Tipo electroválvula
3.2.5
Actuador electromecánico lineal motor paso a paso
3.2.6
Simuladores electrónicos (Emuladores) / Cableados para exclusión de inyectores
4.
MONTAJE DEL EQUIPO (KIT) DE CONVERSIÓN
4.1
CILINDRO DE ALMACENAMIENTO Y VÄLVULA DE CIERRE
4.1.1
Ubicación de los cilindros
4.1.2
Seguridad
4.1.3
Instalación
4.2
TUBERÍA DE ALTA PRESIÓN
4.2.1
Ubicación
4.2.2
Seguridad
4.2.3
Instalación
4.3
VÁLVULA DE LLENADO
4.3.1
Ubicación
4.3.2
Seguridad
4.3.3
Instalación
4.4
REGULADOR/CTOR DE PRESIÓN
4.4.1
Ubicación
4.4.2
Seguridad
4.4.3
Instalación
4.5
MEZCLADOR
4.5.1
Instalación
4.5.2
Seguridad
4.6
ELECTROVÁLVULAS DE CORTE DE COMBUSTIBLE (GASOLINA) CARBURADOR
4.6.1
Instalación
4.6.2
Seguridad
4.7
VARIADOR DE AVANCE
4.7.1
Instalación
4.7.2
Seguridad
4.8
SIMULADOR DE INYECTORES (VEHÍCULOS INYECTADOS)
4.8.1
Instalación
4.8.2
Seguridad
4.9
MEDIDOR DE PRESIÓN
4.9.1
Ubicación e instalación
4.9.2
Seguridad
4.10
SELECTOR DE COMBUSTIBLE
4.10.1
Ubicación e instalación
4.10.2
Seguridad
4.11
SISTEMA DE CONTROL ECOLÓGICO (LES o LEC)
4.11.1
Seguridad
4.12
SENSOR DE O2
4.12.1
Ubicación e instalación
4.12.2
Seguridad
4.13
MODULO DE CONTROL
5.
PRUEBAS
DEL
FUNCIONAMIENTO
DEL
SISTEMA
GNCV
(ESTATICAS) 5.1
INSPECCION MECANICA Y ELECTRICA
5.1.1
Inspección mecánica
5.1.2
Verificación de la ubicación del Regulador (carburado y/o inyectado)
5.1.3
Inspección eléctrica
5.1.4
Hermeticidad o pruebas de fugas y correcciones
5.1.4.1
Procedimiento para pruebas de fugas
5.2
ENCENDIDO Y AJUSTE DEL RALENTI
5.2.1
Ajuste del caudal de ralentí con GNCV
5.2.2
Proceso de ajuste de avance inicial de chispa
5.3
REGULACION DE MAXIMO CAUDAL
5.4
PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR
5.4.1
Comportamiento en velocidad mínima
5.4.2
Comportamiento en aceleración
5.4.3
Comportamiento en velocidad de crucero
5.4.4
Comportamiento en desaceleración
5.5
COMPORTAMIENTO DEL SISTEMA DE ENCENDIDO
5.5.1
Vehículo inyectado (verificar)
5.6
ANALISIS DE GASES Y AJUSTES
5.6.1
Análisis de gases con GNCV
5.6.1.1
Análisis de gases en marcha mínima
5.6.1.2
Análisis de gases en aceleración
5.6.1.3
Análisis de gases en marcha alta
5.6.2
ANÁLISIS DE GASES CON GASOLINA
5.6.2.1
Análisis de gases en marcha mínima
5.6.2.2
Análisis de gases en aceleración
5.6.2.3
Análisis de gases en marcha alta
5.7
PRUEBAS DINÁMICAS
5.7.1
Pruebas en el banco dinamométrico
5.7.2
Pruebas en ruta
5.8
ANÁLISI DE FALLAS EN LOS VEHÍCULOS CONVERTIDOS
5.8.1
Fallas en los componentes del Kit de GNCV
5.8.2
Comportamiento del motor
5.8.3
Fallas en funcionamiento con gasolina
5.8.3.1
Fuentes eléctricas
5.8.3.2
Circuito de arranque
5.9
SISTEMA DE ASPIRACIÓN DE AIRE
5.10
EL CONJUNTO MÓVIL
5.11
EL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
5.12
EL SISTEMA DE VENTILACIÓN POSITIVA DEL CARTER
5.13
EL SISTEMA DE CONTROL EVAPORATIVO
5.14
EL SISTEMA DE COMBUSTIBLE
5.15
EL SISTEMA DE ENCENDIDO
5.16
EL SISTEMA DE EVACUACIÓN DE GASES
5.17
MANTENIMIENTO DE LOS VEHÍCULOS CONVERTIDOS
5.17.1
Necesidad del mantenimiento
5.17.2
Mantenimiento del Kit de GNCV
5.17.2.1
Verificación de fugas en el sistema
5.18
VERIFICACIÓN DEL ASEGURAMIENTO DE LOS CILINDROS
5.19
VERIFICACIÓN DE LA CALEFACIÓN DEL REGULADOR
5.20
SINCRONIZACIÓN GENERAL
5.20.1
Sincronización del motor
5.21
QUE NO DEBE HACERSE EN EL MANTENIMIENTO
FIGURAS
Figura
Pag.
2.1
Componentes de un equipo de Combustión Interna
2.2
Cilindro de GNCV
2.3
Proceso de fabricación de cilindros para GNCV
2.4
Soporte para cilindro de GNCV
2.5
Válvula de cilindro con válvula de cierre manual incorporada y válvula de cierre manual externa
2.6
Válvula de llenado NGV1
2.7
Tubería de alta presión para GNCV
2.8
Regulador/reductor
2.9
Funcionamiento de las cámaras del regulador/reductor
2.10
Funcionamiento del regulador de presión
2.11
Diferentes tipos de mezcladores
2.12
Mezclador tipo tubo o promiscuo
2.13
Mezclador tipo chapa superior
2.14
Mezclador tipo chapa interior
2.15
Mezclador tipo horquilla
2.16
Mezclador para vehículos con inyección mono punto
2.17
Mezclador para vehículos con inyección multi punto
2.18
Electroválvulas de corte de combustible
2.19
Selector manual
2.20
Selector automático
2.21
Variador de avance del encendido
2.22
Modulo simulador para interrupción de inyectores
2.23
Conjunto de sistema de control ecológico
2.24
Indicador de presión combinado
2.25
Mangueras para agua (calefacción)
3.1
Clasificación de los motores para conversión a GNCV
3.2
Sistema de GNCV en los motores Diesel
3.3
Conversión para vehículos carburados
3.4
Esquema de funcionamiento de un motor carburado con GNCV
3.5
Esquema eléctrico en los motores carburados
3.6
Circuito cerrado (close loop)
3.7
Sistema de GNCV en los motores inyectados
3.8
Ubicación del kit de conversión de GNCV en motores inyectados
3.9
Esquema eléctrico en los motores inyectados
5.1
Ubicación de los cilindros de GNCV
5.2
Pruebas de fugas
5.3
Ajuste de caudal en el Regulador Tomaseto
5.4
Control avance de encendido
5.5
Análisis de los gases de escape
5.6
Fuentes eléctricas
5.7
Sistemas evaporativos
5.8
Sistemas de encendido
5.9
Puntos para detectar fugas
5.10
El helio en la detención de fugas
5.11
Puntos de control de sujeción del cilindro
RESULTADOS DE APRENDIZAJE
! Identificar los componentes del Kit de conversión de GNCV. ! Describir las características y función de los componentes del Kit de conversión de GNCV. ! Identificar las partes y los sistemas del motor ! Describir el funcionamiento de un motor a GNCV ! Verificar la afinidad del Kit de conversión con las características del motor. ! Instalar los componentes del Kit de conversión ! Revisar el montaje de los componentes del Kit ! Revisar fugas de fluidos ! Verificar funcionamiento de fuentes eléctricas y partes mecánicas ! Realizar las diferentes pruebas de funcionamiento del motor ! Diagnosticar el funcionamiento del motor en GNCV y en gasolina ! Realizar los ajustes de acuerdo a los parámetros del diagnóstico ! Diligenciar los formatos de control del vehículo convertido ! Efectuar el mantenimiento periódico del vehículo convertido ! Aplicar las normas de seguridad y ambientales
1. INTRODUCCIÓN La conversión de un vehículo a GNCV, es el proceso de selección y de instalación de cada uno de los elementos que componen el equipo (Kit) para que el motor del vehículo pueda funcionar además de la gasolina como combustible, con gas natural comprimido vehícular (GNCV).
El buscar un lugar más conveniente para cada elemento, hace necesario que el personal encargado de instalar el equipo, posea conocimientos de sistemas mecánicos, sistemas eléctricos, sistemas hidráulicos y estructura de los vehículos.
Además, debe conocer la normatividad existente sobre los procesos de conversión y postconversión, el mecánico convertidor debe poseer habilidades para manejar las herramientas y equipos de uso automotriz, y tener sentido de estética para que una vez instalados los componentes del Kit, se garantice en el vehículo la calidad, la seguridad y el confort; de tal manera, que el trabajo realizado muestre que fue hecho por profesionales.
La seguridad y la ergonómica van de la mano, los conectores de las válvulas de llenado, válvula de emergencia, selector o conmutador, manómetro, etc., tienen que quedar en lugares accesibles, lo que permitirá efectuar el cierre de los cilindros en caso de emergencia y realizar las diferentes pruebas de postconversión y periódicas.
En este manual el técnico mecánico y en general todos los usuarios interesados en los procesos de conversión de vehículos, encontraran los contenidos tecnológicos y los procesos operacionales de las fases de instalación del equipo de conversión, de las diferentes pruebas de ajuste y evaluación del vehículo convertido y los procedimientos del mantenimiento periódico y servicio de posventa de los vehículos convertidos a GNCV.
2. EQUIPOS DE CONVERSIÓN Los equipos de conversión originales de fábrica son diseñados y seleccionados de acuerdo al motor a convertir, razón por la cual hay que tener claridad que todos los equipos varían de motor a motor, y no se debe generalizar el uso de una sola referencia o modelo de equipo de conversión. Sin embargo, los componentes del Kit de conversión son similares físicamente y el número de componentes normalmente es el mismo, sin importar si el motor es carburado (encendido con platinos o electrónico) o inyectado, ver tabla 2.1 Tabla 2.1 Componentes de equipo de conversión DESCRIPCIÓN DE COMPONENTE
TIPO DE MOTOR INYECTADO CARBURADO
Cilindro de GNCV
SI
SI
Válvula de cilindro
SI
SI
Válvula de llenado
SI
SI
Válvula de cierre manual
SI
SI
Reductor/Regulador
SI
SI
Electroválvula de gas
SI
SI
Electroválvula de gasolina
NO
SI
Tubería de alta presión
SI
SI
Mangueras de baja presión
SI
SI
Mezclador
SI
SI
Variador de avance de encendido
SI
SI
Emulador de inyección
SI
NO
Sistema Lambda de control de mezcla
SI
NO
Selector de combustible
SI
SI
Indicador de carga y cableado eléctrico
SI
SI
Soporte para cilindros
SI
SI
2.1 COMPONENTES DE UN EQUIPO DE GNCV.
Los componentes de un Kit de conversión a GNCV se muestran en la figura 2.1 y son:
Figura 2.1 Componentes de equipo de conversión # Cilindro de almacenamiento con sus accesorios. # Válvula de cilindro. # Válvula de cierre manual 90° de rotación. # Válvula o sistema de alivio. # Válvula de llenado. # Control de flujo. # Tubería de alta presión
# Regulador/reductor de presión # Válvula eléctrica de corte de combustible automática (vehículo carburado) # Válvula eléctrica de corte de GNCV # Válvula de cierre de emergencia # Manómetro de presión # Tubería de baja presión # Mezclador GNCV–aire # Dispositivo electrónico de control de avance # Conjunto indicador de nivel # Sensor de la rotación del motor # Sensor de oxigeno. (motores inyectados) # Emulador de inyectores (motores inyectados) # Selector de combustible # Modulo de control electrónico para GNCV (motores inyectados)
Estos componentes deben ser instalados cumpliendo todas las normas de seguridad, para reducir de esta manera la probabilidad de daño en la operación normal y ante situaciones de impacto (accidentes), fuego o chispas, etc.
2.2 CILINDRO DE ALMACENAMIENTO
Es un recipiente (ver figura 2.2) que sirve para almacenar el combustible GNCV a alta presión, aproximadamente de 205 bar1 (3.000 PSI); se almacena a esta presión para dar mayor autonomía al vehículo. Su forma es cilíndrica y convexa en los extremos, y la presentación más utilizada del tamaño es de 15 y 25 metros cúbicos.
Los cilindros ya terminados son prácticamente
indestructibles aún ante fuertes impactos, y antes de su uso son sometidos a pruebas destructivas y no destructivas bajo 15 condiciones extremas: de colisión, explosión y hermeticidad (4500 psi) a diferentes temperaturas.
Luego son probados unas 40.000 veces con cargas y descargas de gas a la presión de trabajo, para confirmar el factor de seguridad. Finalmente son marcados en frío.
Figura 2.2 Cilindro de GNCV.
Entre las diferentes pruebas a que son sometidos los cilindros de GNCV para su aceptación, se realizan pruebas destructivas, entre las cuales están: La prueba de fatiga o resistencia a esfuerzos cíclicos, cuyo procedimiento es muy exigente y la prueba de presión hidráulica. En estas pruebas se seleccionan muestras de un lote de cilindros.
1
1 bar 0 14,5 PSI
2.2.1 Características físicas y de fabricación Debido a la concentración de cargas el recipiente ideal debe tener forma esférica2 y no cilíndrica como se utiliza. Los cilindros son fabricados en acero de alta resistencia, maquinados en caliente (ver figura 4.3), de una sola pieza (sin costuras de soldadura) y tratados térmicamente para obtener mayor tenacidad, aunque este tipo de cilindros presenta la desventaja de ser los de mayor peso.
Figura 2.3 Proceso de fabricación de cilindros para GNCV
En la fabricación de cilindros también se utilizan materiales compuestos de aluminio recubierto con fibra (polímeros de alta resistencia) para disminuir el peso. El espesor de la pared es de 7 a 10 mm aproximadamente para los fabricados en acero y hasta de 25 mm los fabricados en aluminio y fibra. Las dimensiones de longitud y diámetro, varían de acuerdo con: la capacidad de almacenamiento solicitada, número de cilindros utilizados en el
vehículo según la autonomía requerida y
disponibilidad de espacio en el vehículo para su instalación; un ejemplo de las características de un cilindro para GNCV se presenta a continuación:
2
Los recipiente de forma esférica, soportan mayores cargas de presión, al distribuir más homogéneamente los esfuerzos en las paredes
Características de un cilindro para GNCV
Material
Acero
Aleación
Cromo – Níquel - Molibdeno
Presión de Prueba
300 bar (4.500 PSI)
Capacidad
15 a 32 m
Presión de llenado
200 bar (3.000 P.S.I)
Diámetro
403 mm
Longitud
900 a 2.200 mm
Peso
40 a 120 Kg
3
Los cilindros utilizados en Colombia provienen de: Brasil (Cibras), Argentina (Inflex), Italia (Dalmine y Faber), Alemania y Estados Unidos.
Por las exigencias del trabajo de los cilindros, en su instalación es necesario tener en cuenta lo siguiente: deben estar anclados en el vehículo, en un sitio de fácil acceso, de poco riesgo de colisión y golpes, de fácil mantenimiento, buena ventilación, fuera del habitáculo de los pasajeros, y protegidos contra la oxidación y el calor. Las válvulas y conexiones deben estar protegidas, ubicándolas por lo menos a 20 cm de los tubos de escape; el dispositivo de alivio no debe estar sometido a temperaturas que superen los 70 ºC.
Los cilindros tanto en su construcción como en las pruebas y la instalación en el vehículo, deben cumplir con lo indicado en las normas técnicas. Los centros de servicio o talleres de conversión, no tienen injerencia en lo que se refiere a su construcción y pruebas de fabricación del cilindro, pero si tienen que ver en el proceso de instalación y reinspección.
Los cilindros deben ser reinspeccionados cada cinco años, o cuando el vehículo haya sufrido un accidente. En la inspección se realizaran pruebas tales como: presión hidráulica, espesor de pared, etc., por lo cual se recomienda que se consulten y aplique los contenidos de las normas ICONTEC: NTC 4821, NTC 4822 y NTC 3847.
Nota: Actualmente se encuentra en experimentación un sistema de almacenamiento de forma irregular, tipo celda y a una presión de 35 a 40 bar (500 a 600 psi).
2.3 Soportes para Cilindros.
Los soportes (ver figura 2.4) son fabricados en acero estructural (platinas y ángulos de hierro); se emplea soldadura 6022, tornilleria de alta resistencia al torque (SAE grado 5), protegidos con pintura anticorrosiva y par un mejor acabado se esmaltan.
Entre el
soporte y el cilindro se coloca una banda en caucho para evitar fricción entre metales y a la vez sirve como material que absorbe las vibraciones por el normal funcionamiento del vehículo.
Figura 2.4 Soporte para cilindro de GNCV
2.4 VÁLVULAS
Usadas para dar conexión y proveer seguridad al sistema de GNCV, las hay para cilindro, para el cierre manual, de llenado, etc.
2.4.1
Válvula de Cilindro
Es un dispositivo que va enroscado e instalado directamente en el cilindro (ver figura 2.5), permite el flujo de entrada de GNCV durante el abastecimiento de combustible y el suministro al regulador/reductor durante el funcionamiento del motor con GNCV; además, acopla el cilindro o cilindros con el resto de componentes del sistema.
Son fabricadas en bronce y con conexiones de diámetro ¾ NPT, con tapón de estallido y diseñadas para proveer una protección a 220 bar (3.200 psi); para su instalación se debe suministrar un par de apriete de 245 a 272 m.N (180 a 200 lb-pie). En la válvula de cilindro puede ir incorporada la válvula de cierre manual.
Figura 2.5 Válvula de cilindro con válvula de cierre manual incorporada (izquierda) y válvula de cierre manual externa (derecha).
Se recomienda que la válvula sea del tipo bola de un cuarto giro, con palanca para lograr un cierre rápido en caso de emergencia y/o mantenimiento y no de giro completo o roscadas (de aguja). En el conjunto de válvula de cilindro y de cierre manual, se debe incorporar los siguientes sistemas:
2.4.1.1 Sistema de alivio (válvula de alivio).
En el cuerpo de la válvula manual encontramos un sistema de alivio de presión conformado por: una válvula de cilindro esférica con dispositivos de control de flujo y discos de ruptura, dispositivo que está en contacto con el gas natural comprimido vehícular (GNCV) almacenado en el cilindro. Independiente de la posición de la válvula de cierre manual, este sistema deja salir el gas del cilindro cuando se alcanzan determinadas temperaturas y presiones.
El sistema de alivio se acciona cuando la presión sobrepasa los 250 bar (3.600 PSI). Si el cilindro tiene una longitud mayor de 1.600 mm, se debe tener sistema de alivio en ambos extremos.
2.4.1.2 Sistema de exceso de flujo.
Para el control de fugas en caso de ruptura de la línea de alta presión o de uno de los componentes del sistema (GNCV), la válvula de cierre manual debe tener incorporada una válvula de exceso de flujo que impida o limite la descarga del gas almacenado en el cilindro a la atmósfera.
2.4.1.3 Sistema de venteo.
Todos los cilindros ubicados dentro de los vehículos deben estar aislados del compartimento de los pasajeros, y dotados de un sistema de ventilación o aireación para orientar las posibles fugas de gas hacia el exterior. El sistema de venteo debe proteger la válvula de escapes de GNCV a través de ella.
El contenedor del sistema de venteo es un elemento de seguridad dotado de adecuados tubos de evacuación de gases y de aireación; se fabrica en forma de mangueras de
material plástico y corrugado para facilitar su doblez y poderlas direccionar como mejor convenga hacia el exterior, la otra punta se coloca cubriendo la válvula de cierre manual, algunas presentaciones de los tubos del sistema de venteo son en aluminio.
2.4.2
Válvulas de llenado
Dispositivo instalado normalmente en el habitáculo del motor, entre el cilindro y el regulador/reductor. En los vehículos largos puede ubicarse en un costado del mismo, pero siempre en un sitio que brinde las condiciones de seguridad requeridas. Esta válvula puede ir montada conjuntamente con la válvula manual de cierre del cilindro, en la figura 2.6 se muestra la válvula de llenado tipo NGV 1.
La válvula permite el paso de GNCV de la manguera del surtidor de la estación hacia el (los) cilindro (s) en el momento de llenado y permanece cerrada cuando no se realiza esta labor. Está constituida por la conexión al sistema de abastecimiento, un mecanismo de cheque que impide el flujo de GNCV hacia el surtidor y un dispositivo manual de cierre de ¼ de vuelta para la apertura/cierre del gas en caso de emergencia o mantenimiento.
De acuerdo a las normas del país de destino, hay disponibles versiones con diferentes conexiones de abastecimiento: Tipo bayoneta, roscada y la NGV 1 del tipo de acople rápido, esta última es la más recomendada y se aplica en Colombia.
Figura 2.6 Válvula de llenado NGV 1 2.4.2.1 Funcionamiento de la válvula.
Mientras no sé ejecute la acción de llenando, la válvula interna de retención sella la salida del gas hacia la atmósfera. Cuando se está llenando el (los) cilindro (s), se presiona la válvula de retención (válvula cheque) abriendo el paso de gas hacia el sistema, el gas fluye al interior de los cilindros por diferencia de presiones.
Durante el llenado de los cilindros, el motor debe apagarse y automáticamente se cierra el flujo de gas hacia el regulador/reductor por medio de una electroválvula; por tal razón, el gas solo fluye hacia el interior de los cilindros por la diferencia de presiones, entre el surtidor y el cilindro de almacenamiento.
2.5 TUBERÍAS Y MANGUERAS
En los sistemas de motores convertidos a GNCV, encontramos principalmente cuatro (4) tipos de tuberías o mangueras. $
Tubería de alta presión.
$
Tubería o manguera de baja presión.
$
Manguera para gasolina.
$
Manguera para agua.
2.5.1 Tubería de alta presión para GNCV
Su función es comunicar entre sí a los cilindros de almacenamiento con los diferentes elementos del equipo y permitir el paso del GNCV hacia el regulador/reductor. En la línea de alta presión se instala la válvula de llenado y el manómetro indicador de presión.
La tubería entre el cilindro y el regulador/reductor se instala con abrazaderas distanciadas aproximadamente 60 cm y sobre el piso externo de la carrocería, por debajo del vehículo, alejada como mínimo 25 cm de la batería, con la adecuada protección y de tal manera que facilite el acceso para su inspección y mantenimiento.
Las normas técnicas exigen que las tuberías de alta presión cuenten con sistemas que permitan un pequeño movimiento, este sistema consiste que sobre la tubería de alta presión a la salida de la válvula de los cilindros y antes de la válvula de llenado, el mecánico instalador realiza unas espiras (ver figura 2.7) o lazos (cola de marrano) de aproximadamente 70 mm de diámetro que permiten:
! Movimiento estructural para absorber vibraciones. ! Evitar un estrangulamiento o rotura en caso de impactos o choques. ! Absorber expansión o dilatación térmica. ! Facilitar instalación dando flexibilidad al sistema.
Figura 2.7 Tubería de alta presión para GNCV.
2.5.1.1 Características físicas y fabricación
Las tuberías de alta presión están diseñadas para conducir GNCV y soportar presiones hasta de 900 bar (14.000 PSI) sin sufrir fallas en su estructura; normalmente tienen un espesor de pared entre 1 y 1,5 mm y un diámetro exterior de 6 mm. Construidas en acero inoxidable o acero al carbono con baño galvanizado, de una pieza y sin costuras; los fabricantes las suministran con recubrimiento en PVC para protección de vibraciones.
Las tuberías dañadas no se deben reparar, sino cambiar por tuberías nuevas. No deben quedar haciendo fricción con otros elementos metálicos o contacto con instalaciones eléctricas y tubos que mantengan altas temperaturas. La longitud de la tubería de alta presión debe ser lo más corta posible y no se debe utilizar tubería fabricada en cobre o aluminio.
2.5.2. Mangueras de baja presión para gas.
Normalmente se instalan mangueras de neopreno con refuerzos de acero y resistentes a la alta corrosión que produce el combustible. Su función es la de permitir que el GNCV pase del regulador/reductor al mezclador.
En los vehículos carburados, sobre esta manguera se instala un control de flujo máximo, cuya área interior tiene un control manual (graduación por tornillo) para regular la cantidad de GNCV requerido en marchas medias y altas. En los vehículos inyectados las mangueras permiten el montaje de un actuador de marchas medias y altas.
Técnicamente la longitud total desde el regulador/reductor hasta el mezclador no debe sobrepasar de 75 cm.
2.6. REGULADOR/REDUCTOR DE ALTA PRESIÓN
Mecanismo que reduce la presión del GNCV que llega del cilindro de almacenamiento a 205 bar (3.000 PSI), para entregarlo al mezclador a valores cercanos a la presión atmosférica.
Dependiendo del valor de la presión manométrica3 medida a la entrada del mezclador, el sistema puede ser de presión positiva o presión negativa, así: •
Presión positiva:
•
Presión negativa: 0,5 bar (7 PSI)
1,5 bar (22 PSI)
La mayoría de fabricantes construyen el regulador/reductor de un solo cuerpo en dos o tres etapas (ver figura 2.8), en las cuales se suceden las caídas (reducción) de presión, pero sin importar si el regulador/reductor es de uno o más cuerpos interconectados y si es
de
dos
o
tres
etapas,
el
principio
de
funcionamiento
de
todos
los
reguladores/reductores es el mismo.
El factor más importante a considerar para seleccionar un regulador/reductor, es el que pueda suministrar la cantidad de GNCV suficiente para cubrir la demanda del motor, en cualquier régimen de operación.
Figura 2.8 Regulador/reductor
El rango de demanda que debe cubrir el regulador/reductor, está en función de: la cilindrada del motor expresada en cm3; potencia del motor, relación de compresión, si el motor es carburado o inyectado, encendido convencional (platinos) o electrónico. Las características más relevantes para la selección del regulador/reductor son la cilindrada y la potencia.
3
Para determinar el valor de la presión absoluta del sistema, a la presión manométrica se suma la presión atmosférica (1,02 bar = 14,7 PSI)
Independientemente del regulador/reductor que se instale, éste debe disponer de diferentes mecanismos o sistemas para cumplir con las siguientes funciones: ! Sistema que prevenga el mal funcionamiento del regulador/reductor debido a problemas de congelamiento de sus partes, por efecto de la expansión del GNCV, debido a la caída de presión. Este sistema consiste en hacer circular fluido refrigerante caliente proveniente del motor, alrededor de las cámaras del regulador/reductor. ! Sistema automático que evite el paso de GNCV al mezclador, carburador o cámaras de combustión cuando el motor se detenga (sin girar), aún estando el interruptor de encendido activado. Este sistema puede estar en el mismo cuerpo del regulador/reductor o en un cuerpo aparte. ! Poseer filtro para partículas, el cual puede estar instalado en el mismo cuerpo del regulado o en uno diferente, pero siempre sobre la línea de alta presión a la entrada del GNCV al regulador/reductor. ! Diseñado para soportar en condiciones normales de operación la presión máxima de servicio en cada una de sus cámaras. Las cámaras de regulación de baja presión deben contar con un medio para el alivio de sobre presión, a menos que hayan sido diseñadas para soportar la presión de servicio de las cámaras de regulación de alta presión.
! El regulador/reductor deberá estar ubicado por debajo del nivel de llenado del refrigerante del motor, para evitar la formación de bolsas de aire que pueden dañar el sistema de calentamiento.
2.6.1. Instalación
El regulador/reductor, debe ir instalado dentro del compartimento del motor, en un lugar accesible y protegido con una lámina metálica de 3 mm mínimo de espesor, donde no este sometido a vibraciones excesivas, alejado de cualquier fuente de calor, colocado a una distancia mínima de 20
cm del sistema de escape y 25 cm de la batería, en posición vertical o inclinada pero no horizontal, lo más cerca posible del mezclador y con la cara paralela al eje longitudinal del vehículo para evitar movimiento de las membranas por la inercia del automotor. Fijarse firmemente a la carrocería del vehículo usando una base adecuada para tal efecto, y finalmente se debe tener en cuenta que el peso del Regulador/reductor no debe ser soportado por las conexiones rígidas o flexibles.
2.6.2.
Funcionamiento
El regulador/reductor esta formado por 2 o 3 cámaras. Cada cámara esta conectada a la siguiente por un conducto cerrado por una válvula; el paso a cada etapa permanece abierto todo el tiempo. El gas entra a la cámara y deflecta el diafragma, venciendo la resistencia del resorte (ver figura 2.9 y 2.10).
Al deflectarse el diafragma se cierra la válvula de entrada y el gas pasa a la siguiente cámara. Es por ello que la caída de presión es cíclica, es decir, después de vencer la resistencia del diafragma de cada cámara, se cierra la válvula de entrada y el gas pasa a la siguiente etapa y no ingresa nuevo gas a la cámara hasta que pasa a la siguiente. Al desocuparse la cámara el diafragma vuelve a su posición inicial y permite nuevamente la entrada de gas.
En la última etapa cuando se crea un vacío relativo (proveniente del motor) la membrana de esta cámara tiende a plegarse, permitiendo el paso de gas hacia el múltiple de admisión. A mayor vacío, mayor flujo.
Como el Regulador/reductor está conectado al sistema de refrigeración se deben tomar las medidas de seguridad para que nunca se presenten fugas, ya que se pueden
congelar las partes del
regulador/reductor por efecto de la expansión del gas.
PRESION ATMOSFERICA
PRESION ATMOSFERICA CAMARA A 70 PSI
CAMARA A 7 PSI
SALIDA DEL FLUIDO POR SUCCION
ENTRADA DE FLUIDO A 3000 PSI
PRESION ATMOSFERICA
Figura 2.9 Funcionamiento de las cámaras del regulador/reductor
Figura 2.10 Funcionamiento del regulador de presión
Como se manifestó antes, el principio de funcionamiento de los reguladores/reductores es el mismo. Los fabricantes de estos, ofrecen una serie de aditamentos que resuelven muchos de los problemas que se presentan en un regulador/reductor para GNCV, algunos de ellos son:
2.6.2.1 Cebador
Es un dispositivo electrónico (válvula electromagnética) que al accionarse permite el flujo de una cantidad adicional de gas al mezclador o carburador para facilitar la arrancada y con ello el vacío necesario para el funcionamiento del regulador/reductor. Es una válvula normalmente cerrada, y cuando se acciona eléctricamente se abre, permitiendo que por diferencia de presión fluya el gas.
2.6.2.2 Inyector de sobremarcha
Dispositivo que permite aumentar el suministro de gas al motor cuando éste se acelera a fondo. Funciona conjuntamente con la válvula de la última etapa del regulador/reductor, pero solo cuando el vacío en la última cámara en muy bajo.
El inyector permite que en una situación de alta demanda de combustible, el regulador/reductor pueda entregar todo el combustible necesario; pero en una situación de baja demanda (motor en mínima o ralentí) el regulador/reductor suministra solo la pequeña cantidad que requiere el motor.
La cantidad de combustible que suministra el inyector desde el momento en el cual comienza a actuar, es proporcional a la aceleración, lo que permite una respuesta siempre adecuada a la sobremarcha.
2.6.2.3 Válvula de cierre activada por vacío
Como una medida de protección, a la última cámara de algunos reguladores/reductores se le coloca un resorte que actúa sobre la válvula de la última etapa y una cámara adicional que va conectada al vacío del motor, la cual lleva una membrana que actúa contra el resorte.
Cuando el motor no esta funcionando, no hay vacío en la cámara de seguridad y por acción del resorte se mantiene cerrada la válvula. Cuando el motor esta funcionando, el vacío en la cámara de seguridad hace que se retire la acción del resorte y el regulador/reductor funciona normalmente. Este dispositivo solo existe en reguladores/reductores de presión positiva.
2.6.2.4 Tornillo de graduación de flujo de gas
Es un tornillo que actúa directamente sobre la palanca de la válvula de la última etapa y da mayor o menor sensibilidad a la respuesta del regulador/reductor con relación al vacío proveniente del motor (mezclador o carburador). En algunos casos existen dos tornillos de regulación, uno de paso amplio y uno de paso fino, para una mayor precisión.
2.6.2.5 Dosificador
Elemento de forma tubular simple o a veces en forma de “Y” que va instalado en la manguera que une el regulador/reductor y el mezclador. Esta provisto de un tornillo que permite graduar el flujo para dosificar el gas.
2.7.
MEZCLADORES
Dispositivo que mezcla adecuadamente el GNCV con aire para que el motor funcione óptimamente en todos los regímenes y exigencias de carga, fabricado con un material apto para este fin e instalado en la línea de baja presión. Debe quedar ubicado entre el filtro de aire y el carburador o entre el filtro de aire y el cuerpo de mariposas, si es inyectado.
Figura 2.11 Diferentes tipos de mezcladores
Dadas las características particulares de cada vehículo, se puede afirmar que hay un tipo o modelo de mezclador (ver figura 2.11) para cada uno de ellos. Los fabricantes de
equipos (kits) de conversión disponen de manuales donde muestran el mezclador apropiado para cada vehículo por marca, modelo, año y cilindrada.
2.7.1 Clasificación de los mezcladores:
En el mercado encontramos varios tipos de mezcladores, los cuales se pueden clasificar de acuerdo a su forma construcción (geometría) y su aplicación.
2.7.1.1. Para motores carburados ! TIPO TUBO. También llamado tipo promiscuo. Se usa generalmente en los carburadores de una sola boca, para instalarlo es necesario perforar el carburador; la perforación debe realizarse un poco por debajo del venturi. Para evitar la entrada de aire, es necesario que la unión entre el tubo del mezclador y el carburador sea roscada y con sellante.
La ubicación del mezclador debe ser perfecta, ya que de esto depende su funcionamiento. Antes de perforar el carburador se debe estar seguro de cual es el mezclador a utilizar, y que el diámetro del agujero y su ubicación sean correctos, por que si no lo son se puede causar un daño irreparable al carburador (ver figura 2.12).
Figura 2.12 Mezclador tipo tubo o promiscuo
! TIPO CHAPA SUPERIOR. Se coloca entre la boca del carburador y el filtro de aire. Este tipo de mezclador es el más aconsejable porque facilita su instalación. Un inconveniente es su altura, ya que al quedar más alto el filtro de aire puede impedir que cierre la tapa del motor (ver figura 2.13).
Figura 2.13 Mezclador tipo chapa superior
! TIPO CHAPA INFERIOR. Este mezclador esta formado por una plancha que tiene la forma de la base del carburador, y por los tubos que generalmente son del tipo promiscuo, los cuales están integrados a un anillo venturi. En algunos modelos, los anillos en lugar de tubos poseen una serie de pequeños orificios en la parte de máximo estrangulamiento, ubicados entre el carburador y el múltiple de admisión (ver figura 2.14).
Figura 2.14 Mezclador tipo chapa inferior
! TIPO HORQUILLA. Este tipo de mezclador se puede colocar en todo tipo de carburador, logrando que la extremidad de la horquilla entre por el punto más estrecho del tubo venturi. Los tubos de aspiración del gas no tienen que atravesar el elemento filtrante sino la base de la carcaza del filtro de aire (ver figura 2.15).
Figura 2.15 Mezclador tipo horquilla
2.7.1.2. Para motores inyectados ! Con inyección monopunto:
También los podemos clasificar como tipo chapa superior, ya que el mezclador va instalado entre el inyector y el cuerpo de la válvula de mariposa de aceleración (ver figura 2.16).
Figura 2.16 mezclador para vehículos con inyección monopunto.
! Con inyección multípunto:
Este tipo de mezclador se instala en un tramo del conducto que une el filtro de aire con el sistema de admisión (ver figura 2.17)
Figura 2.17 Mezclador para vehículos con inyección multipunto.
2.8.
ELECTROVÁLVULAS DE COMBUSTIBLE
Son dispositivos cuya función principal es la de cerrar o abrir el paso de combustible por medio de una señal eléctrica enviada desde el panel de instrumentos.
Los equipos de conversión de GNCV–gasolina incluyen dos electroválvulas: ! Válvula solenoide de corte de gas ! Válvula solenoide de corte de gasolina.
Estas válvulas además (ver figura 2.18), evitan además, la mezcla del combustible original y el GNCV, cuando se hacen los cambios de un combustible a otro.
Las electroválvulas están
normalmente cerradas y al accionarlas se abren, por lo cual es conveniente que al
menos la válvula de corte de gasolina incluya un sistema que permita abrir manualmente el paso de combustible, en caso de ocurrir alguna falla en la parte eléctrica del sistema.
2.8.1 Electroválvula de GNCV
Solenoide eléctrico controlado por el selector de combustible e instalado en la línea de alta presión o en la entrada al regulado/reductor. La válvula cierra automáticamente el paso de GNCV hacia la segunda cámara o etapa ó en algunos casos a la primera etapa del regulador/reductor, cuando el conmutador se pasa a la posición de operación con gasolina(ver figura 2.18).
Figura 2.18 Electroválvulas de corte de combustible
2.8.2 Electroválvula de gasolina.
Solenoide eléctrico controlado por el selector de combustible. Interrumpe el flujo de gasolina cuando el motor está trabajando con GNCV, y está dotada de una llave de apertura manual de cierre rápido para casos de emergencia o falla del sistema eléctrico (ver figura 2.18).
2.8.3
Ubicación de las válvulas de corte de combustible en el kit de conversión.
La electroválvula de gas en la mayoría de casos va integrada al regulador/reductor, mientras que la electroválvula de gasolina se instala entre la bomba de combustible y el carburador. En este caso es necesario que la bomba de gasolina tenga retorno de combustible al tanque para evitar daños. Cuando el vehículo trae bomba de gasolina eléctrica la electroválvula es reemplazada por relays de 12 voltios.
2.9 SELECTOR DE COMBUSTIBLE
Es básicamente un interruptor múltiple que controla las válvulas solenoides de cierre de gas y de gasolina. Esto permite escoger el tipo de combustible para suministrarlo al motor. Se coloca en el tablero de instrumentos. Además, debe permitir unas condiciones (posiciones) para cuando se realiza el cambio de combustible, como son:
Posición a: Gasolina. La válvula de gasolina permanece abierta y la de gas cerrada. Se usa para el funcionamiento con gasolina.
Posición b: Cambio de gasolina a gas. Tanto la válvula de gas como la de gasolina están cerradas. Esto permite que el depósito del carburador se vacíe y de esta forma, cuando se haga el cambio a gas, el carburador no suministre gasolina, evitando que cause problemas a la mezcla. Cuando se va a cambiar de gasolina a gas se debe pasar a esta posición y mantenerla hasta que el motor comience a funcionar en forma irregular.
Posición c: Gas. La válvula de gasolina permanece cerrada y la de gas abierta Se usa para el funcionamiento con gas.
Posición d: Cambio de gas a gasolina. Tanto la válvula de gas como la de gasolina están abiertas, permitiendo que el tanque del carburador se llene, de forma que cuando pase a la posición (a) y se corte el suministro de gas, el carburador tenga suficiente combustible para suministrar y pueda mantener el motor en funcionamiento.
2.9.1 Selectores manuales
En el mercado se encuentran diferentes modelos de selectores (ver figura 2.19), todos basados en el mismo principio de funcionamiento pero con algunos accesorios:
2.9.1.1
Selectores de un solo paso
En estos selectores las posiciones (b) y (d) se realizan automáticamente. El selector tiene las posiciones “gas” y “gasolina” y al pasar de una a otra, la señal que va para la válvula de gasolina (encendido o apagado) se produce inmediatamente, mientras que la señal que va para la válvula de gas demora un corto periodo de tiempo antes de apagarse, o viceversa.
2.9.1.2
Selectores con botón para cebador
Para los reguladores/reductores que tiene dispositivo cebador se colocan selectores que incluyen un botón que permite que, mientras esté pulsado, permanezca activada la electroválvula del ahogador.
Figura 2.19 Selector manual
2.9.1.3. Selectores automáticos.
Tanto la función como la ubicación es similar a la de los selectores manuales (ver figura 2.20). La diferencia entre los dos selectores radica en la forma de funcionamiento. El funcionamiento del selector automático se realiza de la siguiente manera: # Cada vez que se enciende el motor, el selector se encuentra en la posición del combustible original (gasolina), y solo después de acelerar el motor el selector pasa a la posición GNCV. En algunos casos, y dependiendo de la temperatura del refrigerante el cambio se hace automáticamente, cuando el motor ha alcanzado la temperatura de funcionamiento. # No existen diferentes posiciones, solo un botón que, cuando es presionado, hace el cambio de combustible; es decir, pasa a GNCV (si el motor esta funcionando a gasolina), o a gasolina si el vehículo se encuentra a GNCV.
# También en forma automática se hace el cambio de GNCV a gasolina, cuando la presión en los cilindros es inferior a la requerida para un correcto funcionamiento (el tarado de la presión se encuentra determinado por el fabricante). # La ventaja de este tipo de selector, es que se pueden hacer los cambios de combustible, con el vehículo en marcha y a cualquier velocidad.
Figura 2.20 Selector automático
2.9.1.4. Criterios para elegir el selector.
Los criterios que se deben tener en cuenta para escoger un selector son: # Su compatibilidad con el voltaje y el consumo de las electroválvulas. # Cuando el regulador/reductor tiene cebador eléctrico, el selector debe poseer un botón para activarlo.
# En caso de que el medidor de presión sea electrónico es conveniente que el selector incluya un indicador de nivel de gas para tener una sola unidad en el tablero; en este caso el indicador debe ser compatible electrónicamente con el medidor.
2.10 VARIADOR DE AVANCE DEL ENCENDIDO (Avance de chispa)
Es un dispositivo electrónico encargado de mejorar el funcionamiento del sistema de encendido cuando el motor trabaja con el combustible GNCV (ver figura 2.21). El dispositivo varia la cantidad de grados para salto de la chispa, anticipándola unos 10º más de lo normal; esto es por la dificultad de encendido que tiene la mezcla aire-GNCV, debido a la menor velocidad de propagación de la llama que en la mezcla aire-gasolina.
Como los vehículos de acuerdo a la marca son ensamblados con diferentes tipos de encendido, los fabricantes del Kit de conversión proveen diferentes referencias de variadores de avance.
Otro inconveniente que presenta la mezcla aire-GNCV es la de ofrecer mayor resistencia eléctrica, la cual se logra vencer con una mayor intensidad de la chispa en las bujías. Los sistemas de encendido de alta energía que vienen instalados desde fabrica en los vehículos dedicados satisfacen las exigencias de funcionamiento con gas natural, porque la capacidad de la bobina instalada es mayor que la utilizada en motores no dedicados, y esta bobina suministra la energía extra que se requiere por la mayor exigencia de voltaje de la chispa.
En el caso de las bobinas de menor capacidad (vehículos no dedicados, con capacidad de la bobina de 18.000 voltios), se puede ampliar el calibre de las bujías incrementando así el kilovoltaje final; esta última adaptación necesita de una modificación adicional en el avance de encendido. Un mayor calibre de la bujía retrasa el tiempo de salto de corriente, por lo que hay que ajustar entre 1º a 2º adicionales el avance original o posición del distribuidor.
Figura 2.21 Esquema del módulo variador de encendido
2.11 SIMULADOR PARA INTERRUPCIÓN DE INYECTORES (EMULADOR)
Módulo electrónico usado en los motores convertidos de sistemas inyectados. Simula el funcionamiento de los inyectores cuando el motor trabaja con GNCV (ver figura 2.22).
La operación del emulador se realiza por medio de una resistencia, la cual envía una señal al computador simulando que los inyectores entregan combustible al motor, pero los inyectores están desenergizados y no inyectan combustible; así mismo, el emulador engaña a la unidad de control (computador) del vehículo para que éste no detecte la falla de funcionamiento del motor, por inactividad del inyector.
Los emuladores se suministran en diferentes versiones de control; inclusive, los hay programables y de muy buena resolución, los cuales utilizan los mismos inyectores de gasolina para que inyecten gas.
Figura 2.22 Modulo simulador para interrupción de inyectores
2.12 SISTEMA DE CONTROL ECOLÓGICO
Sistema electrónico adicional para vehículo inyectados que poseen sensor de oxigeno y catalizador; reciben distintos nombres de acuerdo al fabricante como: LES, LCS, etc. En los vehículos carburados es posible instalar un sistema de emisión (sistema cerrado), que optimiza la mezcla aire/combustible por medio de una válvula solenoide (electroválvula) de control de flujo de gas, retrolalimentando una señal de un sensor de oxígeno (sonda lambda) instalado en el tubo de escape cerca del múltiple, una toma de vacío ubicada en el múltiple de admisión y una señal de avance de encendido.
El sistema permite optimizar la mezcla aire-GNCV en diferentes condiciones atmosféricas, de operación del motor, consumo y emisiones. El sistema está compuesto por tres elementos (ver figura 2.23):
a. Computador.
Regula la mezcla de GNCV, comparando el valor estequiométrico que se encuentra almacenado en la memoria con las diferentes condiciones de funcionamiento del motor. Para realizar la operación de comparación de valores, el computador recibe señales del sensor de oxígeno (sonda lambda), del sistema de encendido, del sensor de posición de mariposa (TPS) y del sensor de presión de aire en el múltiple de admisión (MAP).
b. Selector de combustible (gas o gasolina).
Es un selector automático que permite poner en marcha el motor siempre con combustible gasolina, y conmuta luego a gas. Por medio de diodos de emisión de luz (LEDs por sus iniciales en ingles), indica si el vehículo está funcionando con gasolina o gas, el nivel de gas y el correcto funcionamiento del sistema de control ecológico.
c. Actuador electromecánico lineal.
También se conoce con el nombre de control de caudal o centralina, contiene un motor paso-paso y va instalado preferiblemente a la entrada del mezclador o en la línea del tubo que conecta el regulador/reductor con el mezclador. Una vez que el actuador recibe la señal del computador, va regulando el caudal de gas hasta que la mezcla aire-GNCV quede en el valor programado.
a. Computador
b. Selector de combustible
c. Actuador o centralina
Figura 2.23 Conjunto del sistema de control ecológico
2.13 ACCESORIOS
2.13.1 Uniones para tubería (racores).
Conocidos también como conectores, son del tipo manguito, fabricados en acero inoxidable o al carbono, rosca de M12x1 o M12x1,25 y un anillo del mismo material.
Los racores son diseñados para el uso en GNCV, y son sometidos a pruebas de presión de 965 bar (14.400 psi); se debe utilizar la menor cantidad posible. Sé prohibe el uso de adaptadores para unir la tubería a la válvula manual de cierre en el cilindro. Por lo tanto, el diámetro de la tubería y la unión debe ser compatible con la rosca de la válvula.
2.13.2 Conjunto indicador de nivel (manómetro)
Los medidores de presión a gas, también llamados medidores de nivel de gas, son dispositivos que permiten controlar la cantidad de gas existente en los cilindros mediante la medición de la presión existente en ellos. En el mercado se encuentran principalmente dos tipos de medidor: Los de lectura directa (indican solo presión) y los de lectura directa y señal de bombillo, la cual es enviada por un potenciometro que permite el uso de un selector de combustible con indicador luminoso de presión. Debe instalarse entre de la válvula de llenado y el regulador.
2.13.2.1. Medidores de lectura directa.
Son manómetros convencionales que están colocados sobre la línea de alta presión y poseen un indicador que permite hacer la lectura directa de la presión en los cilindros. Se colocan siempre cerca de la válvula de llenado, ya sea en el compartimento del motor o en un sitio lateral de la carrocería. Deben estar diseñados para soportar cuatro veces la presión de servicio. El indicador (escala) debe tener un rango por lo menos de 1,4 veces la presión de servicio del sistema. Ser construido con un cristal a prueba de impactos y tener un diseño tal que en caso de explosión interna no proyecte ninguna pieza al exterior.
Algunos manómetros pueden tener incorporado un potenciometro, el cual está conectado al conmutador (interruptor que permite seleccionar gasolina o GNCV). El potenciometro actúa cuando la presión en los cilindros es baja y automáticamente realiza el cambio de combustible de GNCV a gasolina.
2.13.2.2 Medidores electrónicos.
Constan de dos partes: ! Un trasductor convertidor electrónico. Se instala en la línea de alta presión y convierte la señal de presión en una señal eléctrica.
! Indicador. Recibe la señal eléctrica e indica el nivel de gas remanente, generalmente en forma digital, mostrando en forma gráfica la fracción de combustible que existe en el cilindro.
2.13.2.3 Medidores combinados.
Son iguales a los medidores electrónicos, pero además tiene un indicador colocado junto al trasductor que permite hacer una lectura directa de la presión (ver figura 2.24).
Figura 2.24 Indicador de presión combinado
2.13.2.4 Mangueras de venteo
Son flexibles y resistentes a altas temperaturas, la función que cumplen es la de evacuar el gas si se llega a presentar fallas del sistema y con ello fugas de gas; solo se usan cuando los cilindros se instalan dentro del habitáculo de pasajeros del vehículo o en el portamaletas del vehículo.
2.13.2.5 Instalación de la interfaz para el sistema de comunicación (microchip)
Componente electrónico que se instala en el vehículo para identificar todas las características del equipo de conversión, financiación, identificación de cilindros, fecha última de reinspección, pruebas, etc., con la finalidad de realizar un control eficiente y
confiable del vehículo y un seguimiento adecuado del programa de reconversión en general. 2.13.2.6 Mangueras para agua
Se conectan entre el regulador/reductor y el sistema de refrigeración (ver figura 2.24) del motor, van acompañadas de acoples y abrazaderas que permiten su instalación y evitan fugas. Deben ser resistentes a los cambios de temperatura y no cristalizarse. Deben quedar instaladas, alejadas de puntos calientes o de mecanismos que estén en movimiento.
Figura 2. 25 Mangueras para Agua (calefacción)
FUNCIONAMIENTO DE LOS MOTORES CON GNCV
En los vehículos automotores convertidos a Gas Natural Comprimido Vehicular (GNCV) encontramos los que funcionan con gasolina y los que funcionan con ACPM (Diesel), como combustible primario (ver figura 3.1).
MOTORES CARBURADOS MOTORES A GASOLINA MOTORES INYECTADOS
KIT PARA GNVC MOTORES DIESEL
Figura 3.1 Clasificación de los motores para conversión a GNCV.
Los Vehículos a gasolina convertidos a GNCV son llamados duales, porque pueden utilizar uno de los dos combustibles, gasolina o GNCV de manera independiente.
Entre los motores a gasolina encontramos dos sistemas: los de motor con carburador y los motores inyectados y controlados electrónicamente; y dependiendo del sistema de combustible se escoge el equipo de conversión, el cual contará con algunos componentes comunes y otros elementos diferentes, que son propios de cada aplicación.
Los vehículos Diesel y convertidos a GNCV (ver figura 3.2) son llamados bicombustibles por utilizar los combustibles ACPM y GNCV al mismo tiempo en ciertas proporciones (aproximada de 85% de GNCV y 25% de ACPM).
ELECTROVALVULA REGULADOR
VALVULA CON MOTOR PASO A PASO MEZCLADOR
MANGUERAS PARA CALEFACCION MEZCLA AIRE/GNCV
PRIMERA ETAPA DE REGULACION
FILTRO
AL MOTOR
REGULADOR VALVULA DE LLENADO
REDUCTOR DE COMBUSTIBLE B
BOMBA DE INYECCIÓN
DEPOSITO DE GNCV
CONMUTADOR O SELECTOR
DEPOSITO DE ACPM MODULO ELECTRONICO
Figura 3.2 Sistema de GNCV en los motores Diesel
AIRE
Este capítulo se desarrollará en dos grandes numerales, así: % Vehículos carburados % Vehículos con control electrónico en la inyección de combustible (con y sin sensor de oxígeno)
3.1 VEHÍCULOS CON CARBURADOR
Como se menciono anteriormente existen algunos componentes que son iguales para todos los equipos, estos son (ver figura 3.3):
Figura 3.3 Conversión para vehículos carburados
% Cilindro: ubicado en el baúl ó chasis. % Válvula del Cilindro: instalada en el cuerpo del cilindro. % Sistema de venteo: colocado en la válvula del cilindro. % Tubería de alta presión: conexión entre el cilindro y el mezclador. % Válvula de llenado: permite el abastecimiento de combustible. % Manómetro indicador: permite controlar el nivel de combustible, a través. % Mangueras de baja presión % Interfaz para el sistema de información
El funcionamiento del equipo de conversión utilizado para este tipo de sistema de combustible y la descripción de cada elemento se explica continuación.
3.1.1 Funcionamiento del Sistema (ver figura 3.4)
El funcionamiento de un vehículo con motor a gasolina y convertido a GNCV se realiza de la siguiente manera: Estando la válvula manual de cierre del cilindro abierta, permite que el GNCV salga del o (los) cilindro (s) a una presión aproximada de 205 bares (3000 PSI) a la tubería de alta presión; a través de la tubería el gas es conducido a la válvula de cierre de emergencia, de esta válvula (posición abierta) pasa el GNCV por la válvula de llenado, medidor de presión y llega al regulador/reductor de presión.
En el habitáculo del motor está situado el reductor de presión también llamado regulador, donde el GNCV entra a alta presión (205 bar) y sufre una reducción de presión hasta alcanzar la presión de alimentación del motor (ligeramente superior a la atmosférica). En Bogotá la presión atmosférica es aproximadamente 0,765 bar (11 psi) y a nivel del mar es aproximadamente 1.0235 bar (14,7 psi).
ELECTRO VALVULA REGULADOR
SEGUNDA ETAPA DE REGULACION
AIRE
FILTRO
MEZCLADOR MANGUERAS PARA CALEFACCION PRIMERA ETAPA DE REGULACION
CARBURADOR
VALVULA DE DE CARGA Y CIERRE DE EMERGENCIA
ELECTRO VALVULA DE CORTE GASOLINA BOMBA MANOMETRO
DEPOSITO DE GNCV VALVULA CILINDRO
DEPOSITO DE COMBUSTIBLE
Figura 3.4 Esquema de funcionamiento de un motor carburado con GNCV
Desde el reductor/regulador el GNCV llega al mezclador, el cual está instalado sobre el carburador o en el conducto de aspiración, el mezclador suministra de modo óptimo en términos de consumos y emisiones, la relación aire / combustible y proporcionalmente a la necesidad del motor (representada por la depresión o vacío que se genera en el carburador).
A la salida de la segunda cámara se encuentra la electroválvula de corte de combustible GNCV. Dependiendo del tipo de combustible que en ese momento este utilizando el motor y de la posición de la electroválvula (abierta o cerrada), se permite o no el paso del gas a la tercera cámara del regulador. Cuando se va hacer funcionar el motor con GNCV, y si éste previamente está trabajando con gasolina, se debe ubicar el selector de combustible en la posición neutra (motores carburados).
El selector en posición neutra, desenergiza la válvula de corte de gasolina, la cual está ubicada entre la bomba4 y el carburador, esta operación cierra el paso de gasolina al carburador, se debe esperar unos minutos para permitir que el motor consuma la gasolina remanente de la cuba del carburador hasta que el motor tienda a fallar por escasez de combustible, en este momento se pasa el selector de combustible de la posición neutra a la posición de GNCV.
Existen reguladores y selectores que permiten el arranque de motor con GNCV y cuentan con la función de enriquecimiento en el arranque en frío y además permiten al usuario seleccionar en cualquier momento el combustible deseado, visualizando el nivel de GNCV presente en el cilindro mediante unos leds incorporados en el selector de combustible.
Durante el funcionamiento a gas, la electroválvula de corte de gasolina ubicada entre la bomba de gasolina y el carburador, interrumpe el flujo de gasolina al motor; durante el funcionamiento a gasolina, el flujo de GNCV al motor está interrumpido por la electroválvula de corte de gas.
El selector en la posición gas, energiza la válvula de corte de combustible (GNCV), abriéndola y así permite el paso de GNCV de la 2ª a la 3ª cámara donde la presión se reduce a 0.5 bares (7 psi) y de allí el GNCV es halado por el vacío del motor pasando por las tuberías y mangueras de baja presión al mezclador, donde se mezcla con el aire, posteriormente la mezcla de aire y GNCV pasa por el múltiple de admisión, válvulas de admisión y entra a la cámara de los cilindros.
Sobre la línea o mangueras de baja presión se instala un control de flujo máximo de GNCV, cuya función es la de permitir el paso de gas hacia el mezclador; además posee un orificio calibrado por un tornillo que determina el flujo máximo de gas en marchas de crucero y altos regímenes.
En los motores convertidos a GNCV y carburados encontramos sistemas de encendido convencional (a platinos) y electrónico, cuando se hace el cambio a combustible
GNCV,
automáticamente se energiza el módulo variador de avance adelantando la chispa unos 20° más con respecto al avance normal del sistema de encendido del motor.
4
NOTA: La bomba debe tener retorno al tanque de combustible.
BOBINA DE IGNICION
DISTRIBUIDOR DE ENCENDIDO VARIADOR DE AVANCE DEL ENCENDIDO
SALIDA PARA ELECTRO VALVULA GASOLINA Y VALVULA REDUCTOR
CONMUTADOR O SELECTOR DE COMBUSTIBLE SENÑAL PARA INDICADOR DE COMBUSTIBLE
Figura 3.5 Esquema eléctrico en los motores carburados
Los equipos de conversión están diseñados para aplicaciones de encendidos electrónicos, lo que implica su poca aplicación en vehículos con sistemas de encendido convencionales (platinos); por lo tanto, los motores carburados con encendido convencional SE DEBEN pasar a encendido electrónico.
Se recomienda, cuando el motor esta frió iniciarlo con gasolina, hasta que el motor adquiera la temperatura normal de funcionamiento (T = 60 ºC) y luego pasarlo a GNCV.
Para cambiar el funcionamiento del motor de GNCV a gasolina se pasa directamente el selector a la posición de gasolina, con lo cual se desenergiza la electroválvula de corte de
combustible de GNCV, cerrándola e impidiendo el paso de gas al motor. Se recomienda realizar esta operación teniendo el motor funcionando a 2500 r.p.m. aprox. para facilitar el llenado de la cuba del carburador.
El módulo variador de avance automáticamente se desactiva, dejando al sistema de encendido con el avance de chispa inicial o normal, simultáneamente se energiza la electroválvula de corte de gasolina, permitiendo el paso de esta de la bomba al carburador, el motor debe estar girando a unas 2500 r.p.m. para realizar esta operación.
3.2.
VEHÍCULOS CON CONTROL ELECTRÓNICO EN LA INYECCIÓN DE
COMBUSTIBLE % La conversión de un motor a GNCV con un sistema de control electrónico de la inyección tiene unas tolerancias muy pequeñas y el proceso de pre-conversión debe realizarse con mucha más precaución; en estos sistemas con control electrónico se emplean equipos de conversión que trabajan en “circuitos cerrados” (close loop, ver figura 3.6) o sea con realimentación del tipo de mezcla quemada, lo anterior implica que todos los equipos de conversión aplicados a los vehículos con control electrónico deben poseer sensor de oxigeno también llamado Sonda Lambda, de tal manera que el sistema de combustible de GNCV realizará el control de la mezcla GNCV / Aire por medio de este sensor. Por lo tanto en estos equipos, es necesario el uso de controles electrónicos (computadoras, centralitas, emuladores de inyección etc.) en el suministro del GNCV. % La instalación del relevador que corta el suministro de corriente a la bomba de combustible debe realizarse en un todo de acuerdo con las indicaciones del fabricante del equipo de conversión, estas deben incluirse en el plano de instalación del equipo.
Sensor Motor Caliente
Microcomputadora Sensor
Procesador Escape
Circuito Cerrado Figura 3.6 Circuito cerrado (close loop)
3.2.1
Funcionamiento del Sistema (ver figura 3.7 y 3.8)
El GNCV sale del cilindro, pasa por la válvula y se dirige al motor a través de la línea (conducto) de alta presión, a la cual también está conectado el sistema de abastecimiento.
En el habitáculo del motor está situado el reductor/regulador, donde el GNCV entra y sufre una reducción de presión en sus diferentes etapas, que lo lleva de 205 bar (3.000 PSI) a la presión de alimentación del motor.
Del reductor y a través de las mangueras de baja presión el GNCV llega al mezclador (aire / GNCV), que se encuentra situado en el conducto de admisión muy cerca de las mariposas de aceleración, el mezclador dosifica el flujo de gas proporcionalmente a la demanda del motor (representado por la depresión que se genera en los dispositivos de mezcla). La electroválvula de alta presión permite el paso del gas sólo con el motor encendido y con el conmutador en posición gas.
SEGUNDA ETAPA DE REGULACION
ELECTROVALVULA DE CORTE GNCV
MEZCLADOR AIRE
MANGUERAS PARA CALEFACCION
FILTRO
PRIMERA ETAPA DE REGULACION REGULADOR DE PRESION
REGULADOR
RIEL DE INYECTORES
VALVULA DE LLENADO
DEPOSITO DE GNCV INYECTOR DE COMBUSTIBLE
DEPOSITO DE GASOLINA
VALVULA MANUAL DEL CILINDRO
Figura 3.7 Sistema de GNCV en los motores inyectados
B BOMBA
Figura 3.8 Ubicación del Kit de conversión de GNCV en motores inyectados.
Cuando se requiera que el motor del vehículo funcione con GNCV, se debe colocar el selector de combustible a la posición de gas y de está manera, se actúa sobre el relé que abre el circuito de la bomba eléctrica, suspendiendo el bombeo; simultáneamente el sistema manda una señal eléctrica al módulo simulador de inyectores, para que los desenergice; y a la vez simule el funcionamiento de los inyectores enviando la señal al ECM ó ECU del sistema de inyección electrónica de gasolina para evitar los códigos de fallas.
Al mismo tiempo se energiza la válvula de corte de GNCV, permitiendo el paso de este entre las cámaras del regulador/reductor de presión.
El reóstato del manómetro indicador de presión del cilindro se energiza, para transmitir la señal que indicará en el selector localizado en el tablero la cantidad de GNCV.
En los vehículos con catalizador se energiza el módulo de control del motor paso a paso ó el dosificador de GNCV localizado entre el regulador y el mezclador, para que la entrega de combustible se haga sobre la base de la señal del sensor de O2 (ver figura 3.9).
La mezcla aire / GNCV se mantiene constantemente en relación estequiométrica por el sistema de control electrónico (también llamado computadora de abordo, ordenador o centralita), el cual se activa cuando recibe la señal de la sonda lambda ó sensor de oxigeno, variando oportuna y continuamente el caudal
de gas suministrado al motor
mediante el actuador electromecánico lineal (motor paso a paso) a fin de asegurar una óptima relación aire / GNCV en términos de conducción, consumos y emisiones; lo que representa el trabajo en Circuito Cerrado (close loop).
Igualmente, se energiza el variador de avance para el adelanto de chispa requerido que va a ser variable de acuerdo a la carga del motor, RPM o sensor de posición de mariposa (TPS).
En algunos reguladores /reductores se encuentran incorporadas válvulas que solucionan algunas deficiencias en el funcionamiento del motor, en cuanto a la seguridad y la alimentación de GNCV, tales como:
VARIADOR
CONMUTADOR O SELECTOR DE COMBUSTIBLE
87 RELE BOMBA
30 RELE BOMBA FUSIBLE
EMULADOR DE INYECTORES
TPS NEGATIVO BOBINA IGNICION
12 v INYECTOR
Figura 3.9 Esquema eléctrico en los motores inyectados
3.2.1.1
Cebador de arranque.
Al dar arranque al motor del vehículo se energiza la electro-valvula del cebador permitiendo el paso adicional de gas al mezclador para facilitar la ignición del motor, y con ello la acumulación de vacío en el múltiple de admisión; dicho vacío permite la operación de la tercera cámara del regulador/ reductor y de la válvula de cierre activada por el mismo en sistemas positivos.
La válvula de cierre que es activada por vacío, esta compuesta por un diafragma y un resorte que opera sobre la válvula de entrada del gas a la tercera cámara, si el motor no esta en funcionamiento no hay vacío en el colector de admisión, al cual esta conectada, por lo tanto, esta no opera cerrando la entrada entre la segunda a la tercera cámara; con el motor funcionando permite aumentar el suministro de gas al motor de acuerdo a la aceleración.
3.2.2
Control Electrónico en el Suministro de GNCV
El sistema de control electrónico tiene como función principal controlar la cantidad de GNCV requerido por el motor de los vehículos provistos con sensor de oxigeno (sonda lambda) y el convertidor catalítico; el control electrónico con sonda lambda
es un sistema electrónico
autorregulable, esto quiere decir que no requiere regulaciones manuales y tiene la capacidad de adaptarse automáticamente a las diferentes condiciones atmosféricas y de operación de los vehículos. Asegura una óptima relación de mezcla del aire y el GNCV en términos de conducción, consumo y emisiones (es una aplicación de lo que en los vehículos con Control Electrónico en el Suministro de Combustible y en el Encendido, se denomina (CIRCUITO LÓGICO).
La computadora de abordo también llamado ordenador, centralita, etc., entre otras funciones permite el arranque siempre a gasolina con paso automático a GNCV; mediante el selector de combustible, el usuario puede seleccionar en cualquier momento el carburante deseado y visualizar el nivel de GNCV presente en el cilindro.
Durante el funcionamiento a gas, el simulador electrónico (llamado emulador o el cableado de exclusión inyectores)
interrumpe el flujo de gasolina al motor, mientras que durante el
funcionamiento a gasolina, el flujo de GNCV al motor está interrumpido por la electroválvula de control de paso instalada en la línea de alta presión ó a la entrada del reductor de presión.
La computadora de abordo calcula electrónicamente la regulación del flujo de gas, permitiendo a la relación lambda (AFR) alcanzar el valor requerido en todos los regímenes, por intermedio de dos actuadores electromecánicos.
Un actuador está instalado entre el reductor y el mezclador, y dosifica la cantidad de GNCV en crucero y altos regímenes (act-máx); mientras que el segundo actuador instalado en el reductor de presión, regulando el flujo de gas óptimo para el funcionamiento del motor en régimen mínimo (act-mín, motor paso a paso ó electroválvula de control lineal), manteniéndolo estable incluso con accesorios como el acondicionador o el servo dirección en funcionamiento.
Las principales funciones del sistema de control electrónico son las siguientes: % Control y calculo de la mezcla de GNCV y aire durante el funcionamiento a GNCV. % Arranque a gasolina con conmutación automática del carburante, también con relación a la temperatura del motor. % Posibilidad de arranque a gas actuando simplemente sobre el conmutador. % Dispositivo de seguridad que interrumpe la alimentación de la electroválvula de gas en caso de apagado, incluso accidental, del motor. % Un sistema incorporado para la interrupción de la inyección a gasolina (incluso en caso de emergencia). % Función de ‘Start’: los actuadores electromecánicos lineales cierran el conducto del gas durante el funcionamiento a gasolina y con el motor apagado. % Sistema de comunicación y de diagnóstico, mediante herramienta escáner ó con software dedicado e interfaz serial para computador personal.
3.2.3
Regulador con válvula de mínima. Tipo motor paso a paso
Componente de mando electrónico que reduce la presión del GNCV permitiendo un flujo regular de gas para cada condición de operación del motor. El flujo de gas necesario para el mínimo del motor
tiene presión positiva desde la segunda etapa y es activado por el motor paso a paso tipo electromecánico lineal.
3.2.4
Regulador con válvula de mínima. Tipo electroválvula
No cuenta con un motor paso a paso para regular la cantidad de GNCV para la marcha mínima, lo reemplaza una electroválvula
(tipo electromecánica lineal)
que controla el paso de GNCV
necesario para la marcha mínima del motor a presión positiva desde la segunda etapa a través de un conducto diferente al principal y calibrado por un control de tornillo. Las demás características son similares al reductor del ítem anterior.
3.2.5
Actuador electromecánico lineal motor paso a paso
Componente que permite regular sobre la línea el paso de gas mediante el movimiento de un motor paso –paso controlado por la computadora de abordo, a fin de permitir el comportamiento estequiométrico de la mezcla aire / GNCV en todo régimen de funcionamiento del motor.
Consiste en dos bobinados instalados dentro de un campo magnético, de tal manera que dependiendo de la polaridad de los campos magnéticos creados por las bobinas del motor se presentará un giro a la vez un avance o retroceso d la compuerta de la válvula, este avance equivale al cierre y el retroceso equivale a la apertura.
3.2.6
Simuladores electrónicos (Emuladores) / Cableados para exclusión de inyectores
Dispositivos electrónicos que durante el funcionamiento a gas, interrumpen el flujo de gasolina en los vehículos provistos con control electrónico en la inyección de gasolina por la interrupción del circuito de la bomba (controlando su relevador) y eventualmente simulan la señal de los inyectores o la señal de un determinado sensor a la computadora de control de gasolina (ver figura No. 39). El modelo de simulador para cada vehículo varía en función del tipo de sistema de control electrónico objeto de la conversión.
Existen otros simuladores que se deben utilizar en los automóviles de última generación donde se ha instalado un elemento antirrobo denominado “KEY CODE”, evitando la necesidad de resetear la memoria de la computadora del sistema de inmovilización cada vez que se active el GNCV.
3.
MONTAJE DEL EQUIPO (KIT) DE CONVERSIÓN
4.1 CILINDRO DE ALMACENAMIENTO Y VÁLVULA DE CIERRE.
Antes de proceder a instalar el (los) cilindro (s) en el vehículo se debe tener en cuenta, varios aspectos que permitan mantener el equipo y el vehículo dentro de los más altos márgenes de operación y seguridad; algunos de estos son:
4.1.1 Ubicación de los cilindros •
Se deben ubicar de manera que no modifiquen al vehículo por efecto del peso y conserve su centro de gravedad, para evitar condiciones irregulares de manejo del vehículo.
•
Se debe aprovechar al máximo los espacios, ya sea dentro o fuera del habitáculo de los pasajeros.
•
Los cilindros deberán instalarse de tal manera
que faciliten las operaciones de
inspección. •
Los herrajes (zunchos) de fijación del cilindro deberán ser asegurados en lo posible al chasis, si no es posible hacerlo se deberá buscar un sitio en la carrocería que no se deforme fácilmente por el ajuste de los tornillos.
4.1.2 Seguridad: •
No deberán ser instalados cerca de fuentes de calor como tubos de escape o el mismo motor; para el caso de la válvula de alivio deberá ser instalado por lo menos a 20 cm del sistema de escape, temperatura del dispositivo.
buscando no exceder en 70 º C la
•
Los cilindros que estén instalados dentro del habitáculo del vehículo deberán tener mecanismos de ventilación conectados al exterior para evacuar posibles fugas
•
Verificar que cualquier componente metálico y/o eléctrico no roce contra el cilindro y el herraje del mismo.
•
Verificar que el cilindro se encuentre completamente limpio en su interior y liberar muestras de oxidación que puedan dañar los demás dispositivos del kit de conversión.
•
Los cilindros deberán ser instalados sin sobresalir de la silueta de planta del vehículo, es decir, ni lateral, ni frontal, ni en su vista superior; para el caso que estén por debajo de la carrocería no deberán estar a menos de 30cm del suelo cuando el vehículo este cargado.
•
Los cilindros no podrán ser instalados en forma vertical, ni por delante del eje delantero ni más atrás del parachoque trasero.
4.1.3 Instalación •
Inspeccionar minuciosamente el cilindro para verificar que no haya señas de deterioro.
•
Verificar el estado de las roscas de la boca del cilindro antes de instalar la válvula de cierre.
•
Cumplidas
las recomendaciones anteriores, proceder a instalar el cilindro,
asegurándose que permita el fácil acceso a la válvula de cierre y la tubería de alta presión. •
Al terminar la operación verificar los herrajes, las válvulas y posteriormente cuando este cargado el sistema verificar que no existan fugas en las conexiones del cilindro y la válvula.
4.2 TUBERÍA DE ALTA PRESIÓN:
4.2.1
Ubicación
se debe instalar por debajo de la carrocería, asegurándose debidamente cada 60cm con abrazaderas recubiertas con caucho o similares •
La tubería no deberá poseer uniones
•
La tubería deberá permitir el movimiento entre la carrocería y el chasis, si por algún motivo pasa por la cabina de pasajeros deberá estar cubierta para evitar daños en la misma.
4.2 .2 Seguridad •
Se debe verificar en toda su longitud que no quede rozando contra
superficies
metálicas, componentes con vibración, fuentes de calor y ninguna instalación eléctrica. •
No deberá quedar instalada por la parte baja del cilindro o de componentes del vehículo que puedan aplastarla o deformarla.
•
No deberán existir conexiones o uniones en lugares ocultos o de difícil acceso que imposibiliten la inspección o generen concentraciones de GNCV en caso de fugas
4.2.3 Instalación
Se procederá a instalar la tubería teniendo en cuenta las recomendaciones anteriores, verificando el correcto montaje de los racores en las uniones e inspeccionando las superficies de la tubería en busca de fisuras o muestras de deterioro de la misma. •
Recuerde que la tubería no debe tener uniones entre un elemento y otro, lo cual obliga a una correcta planificación de la ruta a seguir.
•
Las abrazaderas, los racores y las terminales eléctricas del regulador deberán ser verificados para asegurar su correcta instalación, principalmente en busca de conexiones flojas o roscas abolladas.
•
Verificar que no existan mangueras reventadas o cortadas, además de abrazaderas desajustadas o de tamaño incorrecto.
4.3 VÁLVULA DE LLENADO:
4.3.1 Ubicación •
Se recomienda ubicarla en el habitáculo del motor asegurándolo resistentemente a la carrocería del vehículo, utilizando el soporte que viene dispuesto en la mayoría de los kits de conversión.
•
En caso de que se instale por fuera del habitáculo del motor, este debe ser debidamente protegido de la intemperie o de impactos provenientes del exterior.
4.3.2 Seguridad •
La válvula no debe estar instalada mas alta, que el regulador/reductor de presión.
•
La válvula deberá estar sólidamente fijada a la carrocería, por eso se recomienda aplicar una carga de 50 kg, en cualquier dirección la cual deberá soportar con facilidad sin desplazarse de su posición.
4.3.3 Instalación
Después de fijada a la carrocería se debe conectar la tubería de alta presión verificando que la rosca de los racores ajuste correctamente; aplicándoles el torque especificado en las instrucciones del documento de conversión.
Recuerde que entre la válvula de llenado, el cilindro y el regulador de presión existe una alta presión por lo cual se deberán hacer las “colas de marrano” entre cada uno de los componentes.
4.4 REGULADOR/REDUCTOR DE PRESIÓN •
Debido a que existen varios tipos de kits, pueden encontrarse algunos con diferente forma de operación, la gran mayoría poseen casi las mismas operaciones y recomendaciones de montaje.
4.4.1 Ubicación •
Es importante determinar la ubicación del regulador/reductor buscando siempre que este alejado de fuentes de calor y vibraciones excesivas.
•
El regulador/reductor deberá ser instalado en forma vertical y su superficie perimetral estará en dirección del eje
longitudinal del vehículo y lo mas cerca posible al
mezclador. •
Se deberá instalar firmemente a la carrocería o chasis haciendo uso del soporte que viene dispuesto en el kit de conexión o una base lo suficientemente resistente.
4.4.2. Seguridad •
Para el caso del regulador/reductor que viene provisto de conexiones de calentamiento, se deberá instalar por debajo del nivel de llenado del liquido refrigerante.
•
El regulador/reductor no deberá ser soportado por las conexiones de alta presión.
•
Las conexiones para las mangueras del sistema de calentamiento y las de los mezcladores, no podrán quedar orientadas de manera que afecten el flujo directo del refrigerante o del GNCV.
•
Las abrazaderas, los racores y las terminales eléctricas del regulador deberán ser verificadas para asegurar su correcta instalación, principalmente en busca de conexiones o roscas abolladas.
Verificar: •
Terminales eléctricas flojas o deterioradas.
•
Mangueras reventadas o cortadas
•
Abrazaderas desajustadas o de tamaño incorrecto.
4.4.3 Instalación •
Se procederá a la instalación utilizando el soporte de fijación entre la carrocería y el regulador/reductor.
•
Conectar la tubería de alta presión permitiendo que los acoples roscados lleguen libremente a tope dentro del orificio roscado y luego aplicarle el ajuste especificado por el fabricante.
•
Instalar las conexiones de calentamiento; estas líneas de liquido refrigerante normalmente se toman de las mangueras de calefacción del vehículo por su diámetro similar.
•
Para instalar las manqueras se deberá cortar y colocar dos “T” en cada una de las líneas de entrada y salida y allí conectarlas al regulador.
•
Conectar la salida de baja presión del regulador/reductor al mezclador de GNCV utilizando la manguera dispuesta en el kit de conversión.
•
Deberá estar instalado lo mas lejos posible de fuentes eléctricas y de calor (mínimo 20cm) y de la batería (mínimo 25cm).
4.5
MEZCLADOR
Existen varias operaciones relacionadas con el tipo de mezclador o instalación; en este folleto daremos algunas recomendaciones generales, para el caso de un mezclador especifico; se deberán seguir las instrucciones que acompañan el kit de conversión.
4.5.1 Instalación •
Determinar el sitio de instalación de acuerdo al tipo de mezclador, estructura del conducto de admisión, espacio en el habitáculo del motor, etc.
•
Habiendo determinado el sitio y el tipo de mezclador se procederá a fijarlo al conducto, ya sea directamente sobre el carburador, sobre el purificador del mismo o dentro de la manguera del conducto de admisión.
•
El mezclador deberá ser instalado después del medidor de flujo para el caso de los vehículos inyectados.
•
Se instalará de manera que no cambie la originalidad del vehículo.
•
La (s) conexión (es) de entrada de GNCV del mezclador deberá estar orientadas lo mas directamente posible hacia el regulador/reductor de presión.
•
Conectar el mezclador al regulador / regulador con la manguera que viene en el kit asegurándose con las correspondiente abrazaderas
•
Luego instalar los demás componentes que fueron desmontados para realizar el montaje del mezclador.
4.5.2 Seguridad •
Se deberá verificar que el mezclador abarque totalmente la superficie de la boca del carburador o del conducto de admisión, para algunos casos se necesitara fabricar un soporte base.
•
Después de instalado se debe verificar que no existan fugas por ninguna de las conexiones de las mangueras.
•
El mezclador tampoco debe tener fugas que permitan la perdida de GNCV o la entrada de aire adicional con una consecuente perdida de mezcla.
•
Al instalar nuevamente los componentes del sistema de admisión verificar que no impidan el ajuste normal del capo del vehículo; o por el contrario este pueda aplastar una manguera del sistema.
•
Se debe verificar que el motor no pierda desempeño a causa de la instalación del mezclador
4.6 ELECTROVÁLVULAS
DE
CORTE
DE
COMBUSTIBLE
(GASOLINA)
CARBURADOR
4.6.1 Instalación •
Deberá ser instalada en la manguera de combustible que va de la bomba mecánica al carburador (para lo cual se deberá cortar la manguera).
•
Verificar que la bomba de combustible mecánica posea derivación incorporada, no será necesario instalarle una línea de retorno.
•
En los casos de bomba de combustible eléctrica, deberá actuarse sobre el relevador (Inyectados).
4.6.2 Seguridad •
Se debe verificar el estado de las mangueras que van de la bomba de combustible al carburador y de ser necesario se procederá a cambiarlas.
•
Tener cuidado que las conexiones eléctricas de la electroválvula no quede cerca de las fuentes de energía o piezas metálicas.
•
Asegurar debidamente las terminales a la electroválvula, soldando los cables a las terminales y recubriéndolas de ser necesario con alguna clase de aislante.
•
Después de instalada la electroválvula se debe verificar sí corta efectivamente el combustible y que la manguera no presente ninguna fuga.
•
Normalmente las terminales de la electro-valvula no poseen polaridad, pero por precaución se debe verificar la recomendación impresa en ella o en el folleto de instalación del kit.
•
Los cables que llevan la corriente a la electroválvula y cualquier componente eléctrico, deberán estar debidamente asegurados; evitando así que se revienten por efecto de la vibración del motor.
•
Los cables deberán tener la longitud suficiente para moverse libremente con respecto al motor y la carrocería.
4.7 VARIADOR DE AVANCE
4.7.1 Instalación
Preferiblemente deberá ser fijado a la carrocería del vehículo. •
Se identifican los cables de la instalación eléctrica de encendido del vehículo, para determinar así el mejor lugar para realizar la conexión del variador.
•
Se conectará el módulo con cada una de sus terminales siguiendo las recomendaciones del catalogo.
4.7.2 Seguridad •
Se deben verificar las conexiones eléctricas, que no queden cerca ni rozando con algún componente metálico u otro cable eléctrico de la instalación del vehículo.
•
El variador deberá ser instalado lejos de fuentes eléctricas de alta energía, vibración o calor
•
Después de instalado se debe verificar la existencia de cables sueltos o terminales y se procederá a corregir los desperfectos.
•
Posteriormente se deberá comprobar el valor de avance de chispa sin tener el avanzador funcionando y además verificar que no afecte el valor normal del vehículo.
•
Verificar que el vehículo responda normalmente con la unidad instalada y de no ser así corregir el desperfecto.
4.8 SIMULADOR DE INYECTORES (VEHÍCULOS INYECTADOS)
4.8.1 Instalación
El módulo (simulador) puede ser fijado a la carrocería o a cualquier lugar compartimento del motor.
4.8.2 Seguridad
resistente del
•
El módulo deberá ser instalado alejado de fuentes de calor, alta energía o vibraciones excesivas
•
El módulo deberá estar firmemente fijado para evitar que a causa de la vibración se desconecte o desprenda alguna conexión eléctrica.
•
Se deberá verificar si el equipo corresponde al sistema de control de inyección del vehículo.
•
Después de instalado se verificara si no genera ningún código en la computadora durante el funcionamiento, ya sea a GNCV o gasolina.
•
Identificar correctamente las terminales del simulador y las del sistema de control del vehículo, para así realizar las conexiones en forma adecuada de acuerdo con el plano adjunto del kit.
4. 9
MEDIDOR DE PRESIÓN
4.9.1 •
Ubicación e instalación
Se instala normalmente sobre la línea de alta presión que viene del cilindro y cerca de la válvula de llenado.
•
La mas adecuada es a la entrada del regulador/reductor, para lo cual el KIT trae una conexión que permite su fácil instalación.
•
La conexión roscada del medidor deberá acoplar libre en la rosca de conexión de alta presión del regulador y ser ajustado al torque especificado en el catalogo del kit.
•
En el caso del medidor / combinado los cables que van al indicador del tablero deberán ser debidamente instalados de acuerdo al plano adjunto con el kit de conversión.
4.9.2 •
Seguridad
Se deberán verificar todas las superficies de las roscas en busca de abollamientos o fisuras que puedan afectar el normal funcionamiento del medidor.
•
Después de instalado y precisado el sistema se deberá verificar la existencia de fugas en las conexiones de la unidad medidora.
•
Se deberán inspeccionar las terminales eléctricas, garantizando la correcta instalación y fijación del cableado de la unidad.
•
Se verificará que el medidor no quede golpeando o rozando cerca de otro elemento que pueda dañarlo o generar fugas de GNCV durante la operación.
4.10
SELECTOR DE COMBUSTIBLE
4.10.1 Ubicación e instalación •
Se instalará en el tablero de instrumentos del vehículo.
•
La unidad deberá estar ubicada de manera que sea de fácil visualización y operación
•
Los cables del selector deberán ir asegurados para evitar posibles contactos con piezas metálicas u otros cables.
•
El selector se conectara de acuerdo al plano adjunto al kit de conversión.
•
Se deberá ubicar el mejor recorrido para los cables buscando así no afectar el diseño original del vehículo y su correspondiente instalación eléctrica.
4.10.2 Seguridad •
Se debe verificar que las terminales eléctricas del selector no queden cerca de ningún otro componente del vehículo.
•
El selector deberá estar fijado firmemente al tablero de instrumentos para evitar que se desordene por efecto de la vibración.
•
Las terminales eléctricas que van desde y hasta el selector deberán estar
debidamente
aseguradas y aisladas •
Después de instalar el selector se verificará el correcto funcionamiento del motor; y si al pasar la perilla a la posición GNCV realiza el corte del suministro de gasolina.
4.11 SISTEMA DE CONTROL ECOLOGICO (LES Ó LEC)
Existe un grupo de componentes que aunque no pertenecen al kit básico de GNCV, se encuentran disponibles para ser instalados, se conocen como unidades de IV Generación; aplicables a motores inyectados / catalizados y sus componentes son: •
Centralita (motor paso a paso)
•
Sensor de O2 (trabaja con el sensor de oxigeno del vehículo)
•
Módulo de control (Les - lec)
•
Selector (les – lec)
Se debe tener en cuenta que: % Las terminales se deben conectar al módulo LES /LEC de acuerdo al plano adjunto del kit de conversión. % Se instalarán abrazaderas para fijar la centralita a la manguera
4.11.1 Seguridad •
Se verificará el estado de la manguera, conexiones y abrazaderas evitando así fugas de GNCV.
•
Las terminales eléctricas deberán estar debidamente aseguradas y aisladas de otros componentes metálicos y eléctricos.
4.12 SENSOR DE O2 4.12.1 Ubicación e instalación •
Se instalará en el tubo de escape lo más cerca de la salida del múltiple.
•
Al instalarlo se debe verificar que enrosque con suavidad.
•
Se deberá instalar de manera que ni el sensor, ni las conexiones eléctricas queden haciendo contacto contra la carrocería, chasis u otro elemento del vehículo, a causa de la vibración del motor.
4.12.2 Seguridad •
Verificar que no queden fugas por el sensor al encender el vehículo, de ser así proceder a corregirlas.
•
Inspeccionar las terminales eléctricas garantizando su firmeza y aislamiento de los demás componentes del vehículo.
4.13 MÓDULO DE CONTROL •
Fijarlo firmemente a la carrocería del vehículo
•
Alejado de fuentes de calor, magnéticas y humedad.
•
Asegurar muy bien los contactos.
4.13.1 Seguridad •
Verificar que el cableado no quede tirante.
•
Las terminales eléctricas deberán estar debidamente aseguradas de otros componentes metálicos y aisladas de otros componentes eléctricos.
•
Fijarlo firmemente a la carrocería del vehículo
•
Alejado de fuentes de calor, magnéticas y humedad.
•
Asegurar muy bien los contactos.
4.
PRUEBAS DEL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA GNCV (ESTATICAS)
5.1 INSPECCIÓN MECÁNICA, ELECTRICA Y HERMETICIDAD
Para lograr los mejores resultados
en la conversión de gasolina GNCV, se deben realizar
inspecciones y pruebas de funcionamiento de post-conversión, estas pruebas son de tipo: mecánicas y eléctricas.
5.1.1
Inspección Mecánica
♦ Verificar el estado de la estructura del vehículo para la ubicación de cilindros y demás elementos del kit. En caso de que las condiciones no sean las adecuadas, reforzar la estructura y reubicar elementos. ♦ La ubicación: aseguramiento de los cilindros y sus soportes, que deben estar dentro de las líneas o perfil del vehículo (ver figura 5.1), cuidando que las mismas o su proyección los mantengan resguardados, aún en caso de volcamiento. (Norma G.E. 2-226, parte II, ítems 2.2.3.9). ♦ Los cilindros deben haber sido instalados con todos sus accesorios soportes, abrazaderas, tornillería, fundas, protecciones, etc., según corresponda por modelo, tipo de vehículo y marca del kit; para instalación de cilindros bajo piso se debe seguir las instrucciones dadas por las normas G.E. 2-226, parte II, ítems 2.2.3.7 al 2.2.3.9. ♦ Cuando los cilindros han sido ubicados en el habitáculo o baúl del vehículo, se debe verificar el sistema de ventilación al exterior; el venteo debe ser doble, es decir, posible entrada y salida del aire y GNCV; en caso de escapes, las salidas del sistema de ventilación no deben descargar cerca de tuberías o salidas de gases de escape, y deben estar colocadas de forma que no se obstruyan con lodo. ♦ Las válvulas de cierre manual de cilindros deben quedar con fácil acceso de operación. ♦ Verificar la localización, distancia y ajuste de los puntos de aseguramiento de toda la línea de gas a presión.
Figura 5.1 Ubicación de cilindros de GNCV
♦ Revisar los rulos (colas de marrano), amortiguadores de vibración, que deben estar lo mas cerca posible de los extremos de conexión, con un diámetro no menor a 7 cm, sobre la base de una espira y media, el arrollado será de paso abierto, dejando como mínimo 2mm entre espiras. ♦ Verificar el ajuste e instalación de las válvulas manuales de seguridad y su libre accionamiento.
♦ Revisar la posición de la válvula de LLENADO ubicada lo más cerca posible del regulador de presión, con una distancia máxima de 60cm, a la mayor altura posible y en un soporte de fácil acceso. ♦ Verificar la posición de la electro-válvula de corte de gasolina; debe estar ubicada en posición horizontal, conservando el sentido de flujo, siendo fácil el acceso al mando manual existente en ella, además debe estar alejada de la parte frontal o trasera del vehículo unos 25cm y del múltiple de escape por lo menos 20cm, las conexiones de mangueras deben estar ajustadas con abrazaderas. ♦ Verificar la ubicación del manómetro para facilitar su lectura.
5.1.2. Verificación de la Ubicación del Regulador (carburado y/o inyectado) ♦ Debe estar ubicado lo más cerca posible al carburador o cuerpo de mariposa, por debajo del máximo nivel del radiador (según normas), protegido de impactos o golpes. ♦ Revisar la ubicación del regulador, con su plano frontal en posición vertical y paralelo al eje longitudinal del vehículo.
♦ Verificar la distancia entre el regulador y la parte delantera o trasera del vehículo no debe ser menor a 250 mm. ♦ Verificar la distancia mínima entre el regulador y el sistema de escape, mínimo 60 mm y de 20mm con la batería. ♦ Revisar la estanquidad del circuito de calefacción y su funcionamiento. Las mangueras y tubos deben estar aseguradas con abrazaderas. ♦ Revisar ajuste de racores, tuberías de alta y baja presión GNCV y de gasolina.
♦ Verificar la colocación del purificador y de componentes sueltos en el motor
5.1.3. Inspección Eléctrica. ♦ Verificar la polaridad y ajuste de los bornes de la batería. ♦ Verificar la colocación y conexión eléctrica del módulo dosificador de combustible. ♦ Verificar colocación y conexión eléctrica del modulo emulador de inyectores. ♦ Verificar ubicación y conexión eléctrica del variador de avance de chispa. •
Verificar localización y conexión eléctrica del conmutador selector de combustible.
•
Verificar montaje y conexión eléctrica de las válvulas de corte de combustible, GNCV y gasolina.
•
Todas las conexiones y terminales deben de ir soldadas y aisladas.
5.1.4. Hermeticidad o pruebas de fugas y correcciones.
Las pruebas de fuga de un sistema de GNCV, se deben realizar después del proceso de conversión. Deben ser hechas por personal calificado y debidamente autorizado por la autoridad competente.
Se debe hacer de acuerdo con los estándares establecidos,
guardar registro tanto de la prueba de preconversión
como de la prueba de
postconversión y de las pruebas de fuga que se presenten periódicamente en el funcionamiento del vehículo.
5.1.4.1 Procedimiento para pruebas de fugas (ver figura 5.2): ♦ Utilice GNCV, Helio o Nitrógeno a 220 bares (3090 psi).
Detector Fugas
de
Figura 5.2 Pruebas de fugas
♦ Todos los elementos del sistema deben estar instalados de forma permanente. ♦ Manteniendo cerradas las válvulas de cierre manual del cilindro del sistema de GNCV, presione lentamente hasta 7 bar (100 PSI). ♦ Probar todas las uniones y conexiones con espuma no corrosiva (agua jabón) o cualquier tipo de detector de GNCV. Buscar posibles fugas, localícelas y descompresione el sistema de GNCV y corríjalas.
NOTA: Debe permanecer el menor número de personas alrededor del vehículo cuando se está haciendo la prueba. ♦ Presione lentamente hasta 220 bar (3090 psi) manteniendo cerradas las válvulas de cierre manual de cada cilindro. ♦ Repita los pasos anteriores hasta que no haya fugas. ♦ Realizar barrido de gases cuando se ha realizado la prueba con gases diferentes a GNCV. ♦ Después de asegurarse que la instalación está libre de fugas, abra las válvulas de cierre manual de cada cilindro, presione lentamente el sistema de GNCV hasta 205 bares (3000 psi) y pruebe las uniones entre la válvula y el cilindro para detectar fugas. Si las hay, cierre las válvulas de cierre manual de los cilindros, decompresione el sistema y corríjalas. Si no hay fugas, pruebe el funcionamiento del vehículo con GNCV. ♦ En el caso de conversiones de gasolina a gas, busque y corrija posibles fugas de gasolina y pruebe el vehículo con gasolina.
5.2. ENCENDIDO Y AJUSTE DEL RALENTI
Para encender el motor con GNCV después de la conversión, ubicar el tornillo B en el regulador (ver figura 5.3), y girar el tornillo a la derecha hasta el tope; después girar el tornillo a la izquierda vuelta y media y poner en marcha al motor; dejarlo calentar a la temperatura normal de funcionamiento.
5.2.1 Ajuste del caudal de ralenti con GNCV
Partiendo del hecho de que el motor del vehículo está funcionando correctamente con gasolina, y si el regulador del Kit de conversión viene sin calibración inicial o se ha variado la calibración de fábrica, el procedimiento que se debe seguir para el ajuste del caudal en ralentí, es el siguiente: ♦ Para regular el régimen de flujo del ralentí o mínima velocidad, girar el tornillo B a la derecha hasta el tope (ver figura 5.3), y si el motor tiende a apagarse, devolver el tornillo hasta que el motor se sostenga funcionando. ♦ Ubicar el tornillo A y girarlo unas dos vueltas a la izquierda. Volver a girar el tornillo B a la derecha hasta el tope. ♦ Girar el tornillo A a la derecha o a la izquierda para conseguir las máximas RPM. Del motor. ♦ Con el tornillo de regulador de mariposa ajustar las RPM. Requeridas por el fabricante. ♦ Volver al tornillo A y girarlo a la derecha hasta que el régimen de mínima baje de 250 a 200 RPM. ♦ Girar el tornillo B a la izquierda y llevar las RPM a las estipuladas por el fabricante.
Figura 5.3 Ajuste de caudal en el regulador Tomaseto ♦ Pasar el motor a trabajar con gasolina, verificando el funcionamiento y las RPM, si necesario modificarlas con el tornillo de carburación, a los parámetros establecidos por el fabricante. ♦ Verificar el ángulo de avance inicial del encendido en GNCV. Debe ser aproximadamente de 22 grados (+/-) 2 grados. ♦ Pasar el motor a funcionar con gasolina y verificar el ángulo de avance inicial requerido por el fabricante del motor. ♦ Si los avances iniciales son erráticos proceder a corregirlos.
5.2.2 Proceso de Ajuste de Avance Inicial de Chispa.
♦ Girar el tornillo corrector de avance del modulo variador totalmente a la izquierda ♦ Hacer funcionar el motor con GNCV. En ralentí. ♦ Girando el distribuidor adelantarlo hasta 22 grados iniciales (+/-) 2 grados y asegurar el distribuidor. ♦ Pasar el motor a funcionar con gasolina y modificar el
avance inicial, girando el tornillo
corrector del modulo variador, a la derecha hasta conseguir el avance inicial requerido por el fabricante del vehículo. ♦ Volver a realizar las comprobaciones de avance de chispa con GNCV y con gasolina.
5.3. REGULACIÓN DE MÁXIMO CAUDAL.
El procedimiento que se describe a continuación, es para un kit de laso abierto o motor carburado; ya que los kits de laso cerrado, se calibran con herramienta especializada, ya sea con régimen de giro con motor en ascenso de RPM o en descenso de RPM ♦ En algunos sistemas se puede regular el máximo caudal de entrega de GNCV. ♦ En los sistemas de pico, o mezclador fijo, se regula la válvula limitadora o dosificador de registro de máxima, existente en la línea de baja presión, entre el regulador y el mezclador. ♦ Fijando el motor a un régimen de giro de 2800 RPM, atornillar el registro de máxima (GNCV), hasta verificar disminución del régimen de giro.
♦ Destornillar el registro de máxima, verificando el máximo registro alcanzado, si se sigue girando el registro en el mismo sentido, el régimen de RPM decrecerá.
♦ Retornar el tornillo de regulación de máxima hasta el punto en el que se logra el mayor régimen de RPM, con la máxima entrega de GNCV. De acuerdo al máximo régimen de giro del motor según el fabricante. ♦ En mezcladores tipo tubo y plato tienen tornillo de regulación de máximo caudal. ♦ En reguladores tipo brida pueden tener tornillo regulador de máximo caudal, o se regula el máximo caudal, moviendo la posición del anillo interno del regulador variando los orificios de salida del GNCV, a la corriente de aire.
5.4 PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR.
Requeridas para un optimo desempeño y seguro funcionamiento del motor. ♦ Verificar el tiempo de arranque del motor, máximo 5 segundos, con gasolina o GNCV. ♦ Con el motor en funcionamiento cerrar la válvula de cierre manual del cilindro de almacenamiento y/o la válvula de emergencia de GNCV, el motor debe apagarse en las dos pruebas, en el caso contrario cambiar las válvulas. ♦ Con el motor funcionando en GNCV, desconectar la electroválvula de corte de gas, el motor debe apagarse, de lo contrario, revise: Alimentación eléctrica, la polaridad eléctrica de conexión o cambie la electroválvula.
♦ Con el motor funcionando en gasolina, desconectar la electroválvula de corte de gasolina, el motor debe apagarse, si no se apaga, revise: alimentación eléctrica, la polaridad eléctrica de conexión, o cambie la electroválvula.
♦ Revise manómetro con el motor funcionando y cierre la válvula de cierre manual del cilindro, el manómetro debe de variar su lectura, de lo contrario revise o cambie el elemento. ♦ Verificar vacío en el múltiple de admisión en marcha mínima del motor, como mínimo 25”Hg. de vacío y la diferencia con gasolina no mayor del 20%.
5.4.1 Comportamiento en Velocidad Mínima. ♦ Verificar la estabilidad y suavidad de funcionamiento del motor en mínima o ralentí con GNCV. De lo contrario, ajuste el caudal del ralentí y verificar el avance de la chispa. ♦ Verificar la adaptación de la velocidad marcha mínima bajo carga.
5.4.2. Comportamiento en aceleración. ♦ Verificar que la respuesta del motor sea uniforme al acelerar, con y sin carga. Si la aceleración no es correcta verificar, regulación de máximo caudal y avance de chispa al acelerar a partir de 22 grados.
5.4.3 Comportamiento en velocidad de crucero. ♦ Verificar el buen funcionamiento del motor a 2000 – 3000 – 2000 RPM, según tipo y marca del motor, con y sin carga, si el funcionamiento no es satisfactorio, revise la regulación de máximo caudal y el avance de la chispa.
5.4.4. Comportamiento en desaceleracion. ♦ Compruebe la uniformidad de funcionamiento del motor al desacelerar y retornar a mínima velocidad, si motor se apaga, regular nuevamente caudal de mínima en el regulador/reductor.
5.5 COMPORTAMIENTO DEL SISTEMA DE ENCENDIDO (ver figura 5.4) ♦ Verificar el avance inicial o básico. En GNCV y gasolina. ♦ Verificar el avance por velocidad. En GNCV y gasolina.
Figura 5.4 Control avance de encendido ♦ Verificar el avance por carga. En GNCV y gasolina.
♦ Compruebe kilo voltaje de chispa en mínima y velocidad de crucero. En GNCV y gasolina. ♦ Compruebe el kilo voltaje de chispa en las bujías. En GNCV y gasolina.
5.5.1 Vehículo inyectado (verificar):
La verificación de los valores en motores inyectados, deben estar de acuerdo con los suministrados por el fabricante, según el tipo y modelo del motor. ♦ Realizar monitoreo de existencia de códigos de fallas. Si existen revisar y borrar. ♦ Verificar señal del sensor de flujo de aire. ♦ Verificar señal del sensor de temperatura de aire. ♦ Verificar señal del sensor posición de mariposa de acelerador. ♦ Verificar señal de sensor de presión absoluta del múltiple de admisión. ♦ Verificar señal del sensor de temperatura de refrigerante. ♦ Verificar señal del sensor de golpeteo o detonación (opcional). ♦ Verificar señal del sensor O2. ♦ Verificar funcionamiento de los inyectores.
5.6. ANÁLISIS DE GASES Y AJUSTES (ver figura 5.5)
♦ Verificar estado del ducto de escape (Obstrucciones y fugas) corregir. ♦ Verificar estado y funcionamiento de la ventilación positiva del cárter (PCV).
♦ Verificar existencia de fugas de HC en el control evaporativo. ♦ Verificar fugas del control de recirculación parcial de gases de escape. ♦ Verificar la eficiencia del convertidor catalítico.
Figura 5.5 Análisis de los gases de escape
El análisis de gases se debe realizar a temperatura normal de funcionamiento, con GNCV y en gasolina.
5.6.1 Análisis de gases con GNCV
5.6.1.1 Análisis de gases en marcha mínima.
Si los resultados, no esta dentro de los valores requeridos revisar: ♦ Regulación de flujo de caudal de mínima velocidad.
♦ Estado de los elementos del sistema de encendido. ♦ Funcionamiento del sistema de encendido. ♦ Avance de chispa inicial (22 + o – 2 grados), moviendo el distribuidor. ♦ Calibre de bujías, de acuerdo al tipo de encendido y fabricante.
5.6.1.2 Análisis de gases en aceleración
Si los resultados no están dentro de los valores requeridos revisar: ♦ Estado de los elementos del sistema de encendido. ♦ Funcionamiento del sistema de encendido. ♦ Avance de chispa en aceleración. ♦ Si no avanza, revisar: ♦ Avance al vacío. ♦ Avance centrífugo. ♦ Señal del sensor de detonación. ♦ Señal del modulo electrónico. ♦ Calibre de bujías, de acuerdo al tipo de encendido y fabricante. ♦ Verificar caudal de flujo máxima velocidad en el regulador/reductor de presión.
5.6.1.3 Análisis de gases en marcha alta.
Si los resultados no están dentro de las especificaciones, revisar: ♦ Estado de los elementos del sistema de encendido. ♦ Funcionamiento del sistema de encendido. ♦ Avance de chispa en alta velocidad.(Si no avanza), verificar: Avance de encendido. ♦ Señal del sensor de detonación. ♦ Señal del módulo electrónico. ♦ Calibre de bujías, de acuerdo al tipo de encendido. ♦ Verificar caudal de flujo máxima velocidad en el regulador/reductor de presión.
5.6.2 Análisis de gases con gasolina.
5.6.2.1 Análisis de gases en marcha mínima.
Si los resultados, no esta dentro de los valores requeridos revisar:
♦ Regulación del circuito de mínima velocidad. ♦ Nivel de la cuba del carburador. ♦ Calibre y estado de chicleres. ♦ Limpieza del carburador. ♦ Estado del filtro de aire y gasolina. ♦ Estado de los elementos del sistema de encendido. ♦ Funcionamiento del sistema de encendido. ♦ Avance de chispa inicial, de acuerdo al manual del fabricante. Si esta desfasada. ♦ Corregirla del tornillo de regulador del modulo variador de avance.(Previa corrección en GNCV).
5.6.2.2 Análisis de gases en aceleración
Si los resultados no están dentro de los valores requeridos revisar: ♦ Estado de los elementos del sistema de encendido. ♦ Funcionamiento del sistema de encendido.
♦ Avance de chispa en aceleración, si no avanza, revisar: avance al vacío y avance centrifugo. ♦ Señal del sensor de detonación. ♦ Señal del modulo electrónico. ♦ Calibre de bujías, de acuerdo al tipo de encendido. ♦ Verificar caudal de flujo máxima velocidad en el regulador/reductor de presión.
5.6.2.3 Análisis de gases en marcha alta.
Si los resultados no están dentro de las especificaciones requeridas, revisar: ♦ Estado de los elementos del sistema de encendido. ♦ Funcionamiento del sistema de encendido. ♦ Avance de chispa en alta velocidad. (si no avanza), verificar: Avance de encendido. ♦ Señal del sensor de detonación. ♦ Señal del modulo electrónico. ♦ Circuito de alta velocidad (carburador). ♦ Nivel de la cuba del carburador. ♦ Calibre y estado de chicleres.
♦ Limpieza del carburador ó inyectores. ♦ Estado del filtro de aire y gasolina.
5.7 PRUEBAS DINAMICAS
5.7.1 Pruebas en el banco dinamométrico.
VERIFICAR: ♦ Funcionamiento en mínima velocidad con carga dinámica. ♦ Funcionamiento en aceleración con carga dinámica. ♦ Funcionamiento en velocidad de crucero. ♦ Desaceleración y retorno a mínima velocidad con carga dinámica. ♦ Velocidad de torque máximo. ♦ Velocidad de potencia máxima.
5.7.2 Pruebas en ruta. ♦ La aceleración al iniciar la marcha el vehículo debe de ser constante y pareja sin baches ni explosiones, de lo contrario revisar: regulación de flujo del caudal para marcha alta y avance de chispa al acelerar.
♦ Verificar a velocidad de torque máximo, el rendimiento y funcionamiento del motor debe ser parejo, de lo contrario revisar regulación de flujo del caudal máximo y avance de encendido. ♦ Verificar a velocidad de potencia máxima. Si el rendimiento no es satisfactorio revisar: Regulación de flujo del caudal máximo, avance y fallas en el sistema de encendido. ♦ Verificar en desaceleración y retorno a la marcha mínima. Si no desacelera correctamente, revisar válvula reguladora de desaceleración, mecanismo del acelerador, regulación de caudal del flujo para mínima velocidad y avance de chispa en aceleración y desaceleración.
5.8 ANALISIS DE FALLAS EN LOS VEHÍCULOS CONVERTIDOS.
Las fallas más comunes en el funcionamiento de los vehículos convertidos son:
5.8.1 Fallas en los componentes del kit de GNCV ♦ Perdidas de GNCV en el sistema.(Realizar prueba de fuga). ♦ Mal funcionamiento del manómetro. (Realizar prueba y cambiar). ♦ Se aflojan o se rompen las bases de los elementos del kit. (Ajustar o corregir). ♦ Desperfectos o desconexión eléctricos de los elementos del kit. (Revisión o cambio). ♦ Desperfectos en la empaquetadura del regulador/reductor de presión. (Revisión y cambio). ♦ Descalibración de la regulación de los caudales de flujo de mínima y alta velocidad. (Recalibrar).
♦ Descalibre o perdida de avance de chispa. (corregir). ♦ Atascamiento de la válvula de cierre del cilindro y emergencia. (corregir o cambiar). ♦ Congelamiento del regulador de presión. (Revisar circulación de agua de calefacción, sistema de refrigeración del motor).
5.8.2 Comportamiento del Motor. ♦ No se sostiene en mínima velocidad o ralentí. (Revisar regulación de caudal del flujo de ralentí y avance de chispa inicial). ♦ Falla al acelerar.(Revisar regulación de caudal de flujo de alta velocidad y avance de chispa. ♦ Falla en alta velocidad. (Revisar caudal de flujo de alta velocidad y avance de chispa. ♦ Dificultad para desacelerar. (Revisar caudal de flujo de alta velocidad y mecanismo de acelerador. ♦ Verificar desperfectos en el sistema de encendido.(Corregir).
5.8.3 Fallas en el funcionamiento con combustible gasolina.
5.8.3.1 Fuentes eléctricas. ♦ La batería, el generador y su capacidad de generar corriente y su estabilización
Figura 5.6 Fuentes eléctricas
5.8.3.2 Circuito de arranque. ♦ El interruptor de encendido, el relevador de arranque y el motor de arranque, estableciendo el consumo máximo.
5.9 SISTEMA DE ASPIRACIÓN DE AIRE. ♦ Verificar de la existencia de fugas (estanqueidad) en el múltiple de admisión.
5.10 EL COJUNTO MOVIL. ♦ Cilindros, pistones, anillos, biela y cigüeñal, estableciendo su capacidad de succión.
5.11 EL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN.
♦ En cualquier sistema de accionamiento de válvulas, determinar el sellamiento de las mismas y la coordinación de abertura y cierre con respecto al cigüeñal, (Puesta a punto).
5.12 EL SISTEMA DE VENTILACIÓN POSITIVA DEL CÁRTER. ♦ Filtro de aire, ductos, y válvula de ventilación positiva, determinado su capacidad de evacuación de gases internos del motor.
5.13 EL SISTEMA DE CONTROL EVAPORATIVO. ♦ Canister o caja de carbones, válvula de purga. En este sistema debe verificarse, la carencia de fugas y el flujo de gases hacia el múltiple de admisión (ver figura 5.6).
Figura 5.7. Sistemas evaporativos
5.14 SISTEMA DE COMBUSTIBLE. ♦ Carburador, bomba de combustible, filtros, y tanque. Determinando no solo la capacidad de preparación de mezcla del carburador sino también la presión en el sistema.
5.15 EL SISTEMA DE ENCENDIDO.
Figura 5.8 Sistema de encendido ♦ Bobina, parte baja del distribuidor (Ruptor electromecánico o bobina captadora), parte alta del distribuidor (tapa y rotor), Módulo de encendido y todo el circuito secundario (Cables de alta y bujías). En este sistema debe determinarse tanto la calidad de la chispa (Alto voltaje, amperaje y tiempo de quemado), como el avance de encendido.
5.16 EL SISTEMA DE EVACUACIÓN DE GASES ♦ Que aparte del múltiple de escape y el exhosto debe incluir todos los sistemas de control de emisiones: Recirculación parcial de gases de escape, Inyección indirecta de aire, los sensores de Oxígeno y el convertidor catalítico.
5.17 MANTENIMIENTO DE LOS VEHÍCULOS CONVERTIDOS.
5.17.1 Necesidad del mantenimiento.
El mantenimiento de los vehículos a GNCV es obligatorio, entre las certificaciones que se entrega en la compra de un motor dedicado, o convertido, debe presentarse el formato, con los mantenimientos periódicos, programados, en donde se debe especificar: ♦ El tipo de mantenimiento a realizar. ♦ La periodicidad o tiempo de mantenimiento.
5.17.2 Mantenimiento del kit de GNCV.
5.17.2.1 Verificación de fugas en el sistema ♦ Objetivo: Verificar que no existan fugas, que disminuyan el volumen del gas dentro del sistema. ♦ Periodicidad: Cada doce (12) meses.
Procedimiemto: ♦ Cerrar las válvulas manuales del cilindro. ♦ Verificar que la válvula de carga del sistema se encuentre abierta. ♦ Conectar el cilindro de prueba a la válvula de carga.
Figura 5.9. Puntos para detectar fugas
♦ Abrir la válvula del cilindro de prueba, hasta que cese la transferencia de presión. ♦ Verificar con un detector de fugas, la posible existencia de las mismas en toda unión, tubería y dispositivo. ♦ Terminado se desconecta el cilindro de prueba. ♦ Se reparan las posibles fugas. ♦ Se abren las válvulas manuales de los cilindros. ♦ Se enciende el motor. ♦ Se verifica el buen funcionamiento del motor.
GNCV
HELIO
Figura 5.10 El helio en la detección de fugas ♦ El gas utilizado en el cilindro de prueba es helio, debido a su menor tamaño molecular como puede observarse en la figura 5.8, el helio a alta presión sale por orificios más pequeños, que por ejemplo el aceite.
5.18. VERIFICACION DEL ASEGURAMIENTO DE LOS CILINDROS
Figura 5.11 Puntos de control de sujeción de cilindro ♦ Objetivo: Que los cilindros no se muevan en el interior del vehículo. ♦ Periodicidad: Cada doce (12) meses.
5.19. VERIFICACION DE LA CALEFACCIÓN DEL REGULADOR. ♦ Objetivo: Evitar el congelamiento del mismo. ♦ Periodicidad: Cada seis (6) meses.
5.20. SINCRONIZACION GENERAL.
5.20.1 Sincronización del motor. ♦ Objetivo: Mantener el funcionamiento del motor dentro de los estándares del fabricante. ♦ Periodicidad: Cada doce (12) meses.
5.21 QUE NO DEBE HACERSE EN EL MANTENIMIENTO.
Las siguientes son las recomendaciones de lo que no debe hacerse en los mantenimientos: ♦ Nunca dejar pasar el tiempo de mantenimiento programado ♦ No llevar el vehículo a talleres no autorizados o certificados ♦ No dejar de sincronizar el vehículo, cuando se requiera. ♦ No utilizar unas bujías diferentes a las especificadas ♦ No dejar sobrecalentar el motor. ♦ No permitir taponamientos de los ductos de escape.
♦ No desconectar tuberías con fuentes de calor cercanas. ♦ Al descubrir una fuga de corriente, no continuar el funcionamiento del vehículo, sin hacer la reparación respectiva. ♦ No desconectar el dispositivo de retención de combustible, ya sea eléctrico o mecánico. Es decir no permitir, que el motor aspire, combustible y gas al mismo tiempo ♦ No desconectar, desmontar o eliminar ningún dispositivo de control de emisiones. ♦ No tratar de hacer las labores de mantenimiento sin personal calificado. ♦ No hacer labores de mantenimiento sin equipo adecuado. ♦ No desmontar los cilindros de llenado. ♦ No reparar por su cuenta ninguna válvula ♦ No permitir el funcionamiento del vehículo con tuberías sueltas ♦ No permitir el funcionamiento del vehículo, con el regulador suelto ♦ No desconectar ninguna tubería del Kit de conversión. ♦ No soldar ninguna tubería del kit de conversión. ♦ No manipular ningún componente del Kit (Cuando están conectados), cercano a una fuente eléctrica. ♦ No soldar nunca, los cilindros.
♦ No hacer ninguna labor de mantenimiento, cerca de posibles fuentes de generación de fuego (Ejemplo: cigarrillos). ♦ No entregar el vehículo sin verificar existencia o no de fugas. ♦ No intercambie partes del kit de conversión sin autorización del taller. ♦ No manipule dispositivos del Kit que estén conectados con fuentes eléctricas, como la bobina o generador cercanas. ♦ No reciba el vehículo, sin los certificados de mantenimiento, de conversión y chip (el tipo de kit instalado, el operario instalador, el taller que lo instalo). ♦ No reciba el vehículo sin la certificación de prueba de ruta y tarjeta verde.
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