UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA. INGENIERÍA MECÁNICA AUTOMOTRIZ.
MOTORES DE COMBSUTIÓN INTERNA I.
INTEGRANTES: BAUTISTA ZEAS JOSÉ. MALDONADO SAQUISARE RONALD. NARVÁEZ MURILLO MURILLO BRYAN. BRYAN. REINOSO MEJÍA LUIS.
GRUPO 2
FECHA: 21 DE DICIEMBRE DEL 2016.
PROFESOR: ING. JUAN FERNANDO CHICA.
CUENCA-ECUADOR.
INFORME DE LA PRÁCTICA Nº 6 1. TEMA: DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE DE UN MOTOR CON INYECCIÓN A GASOLINA.
OBJETIVOS: 1.1.
Realizar el diagnóstico y mantenimiento del sistema de alimentación de combustible de un motor con inyección a gasolina.
1.2.
OBJETIVO GENERAL:
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Reconocer los componentes del sistema de inyección, (sensores y actuadores etc.,). Realizar la medición de gases de escape a motor caliente, en ralentí y a 2000 rpm Realizar el cambio de los filtros de gasolina y de aire, limpiar o cambiar las bujías con su respectiva calibración según dato de fabricante Medir la presión del sistema de alimentación de gasolina según parámetros de cada fabricante.
2. MARCO TEÓRICO. 2.1. Inyección de gasolina Debido a la evolución muy rápida de los vehículos, el viejo carburador ya no sirve más para los nuevos motores, en lo que se refiere a la contaminación del aire, economía de combustible, potencia y respuestas rápidas en las aceleraciones, etc. Entonces se desarrolló sistemas de inyección electrónica de combustible, que tiene como objetivo proporcionar al motor un mejor rendimiento con más economía en todos los regímenes de funcionamiento, y principalmente menor contaminación del aire. Los sistemas de inyección electrónica tienen la característica de permitir que el motor reciba solamente el volumen de combustible que necesita. Con eso se garantiza: menos contaminación, rendimiento mejorado, arranque más rápido del vehículo, se aprovecha eficientemente el combustible. [1]
Figura 1. Componentes básicos del sistema de inyección electrónica. [1]
2.2. Componentes del sistema de inyección electrónica. 2.2.1.Unidad de comando: Es el crebro del sistema. Es ella que determina el volumen ideal de combustible a ser pulverizado, con base en las informaciones que recibe de los sensores del sistema. [2]
Figura 2. Unidad de comando. [2]
2.2.2.Medidor de flujo de aire: su función es informar a la unidad de comando, la cantidad y temperatura del aire admitido, para que las informaciones modifique la cantidad de combustible pulverizada. [2]
Figura 3. Medidor del flujo de aire. [2]
2.2.3.Medidor de masa de aire: está instalado entre el filtro de aire y la mariposa, y mide la corriente de masa de aire aspirado. [2]
Figura 4. Medidor de masa de aire. [2]
2.2.4.Interruptor de la mariposa de aceleración: se ubica en el cuerpo de la mariposa y se acciona por el eje de aceleración. Posee dos posiciones: contacto de carga máxima, contacto de ralentí. [2]
Figura 5. Interruptor de la mariposa de aceleración. [2]
2.2.5.Potenciómetro de la mariposa: está fijado en el eje de la mariposa de aceleración. Él informa todas las posiciones de la mariposa. [2]
Figura 6. Potenciómetro de la mariposa. [2]
2.2.6.Sensor de temperatura del motor: está instalado en el block del motor, en contacto con el líquido de enfriamiento. Mide la temperatura del motor por medio del líquido. [2]
Figura 7. Sensor de temperatura del motor. [2]
2.2.7.Relé: El relé de comando es el responsable por mantener la alimentación eléctrica de la batería para la bomba de combustible y otros componentes del sistema. [2]
Figura 8. Relé de comando. [2]
2.2.8.Sonda lambda: está instalada en el tubo de escape del vehículo, en una posición donde se logra la temperatura ideal para su funcionamiento. Mediante la señal enviada por ésta, la unidad de control podrá variar el volumen de combustible pulverizado. [2]
Figura 9. Sonda lambda. [2]
2.2.9.Válvula de ventilación del tanque: ésta válvula es un componente que permite que se reaprovechen los vapores del combustible contenidos en el tanque, impidiendo la salida a la atmósfera. [2]
Figura 10. Válvula de ventilación del tanque. [2]
2.2.10. Adicionador de aire: permite el paso y una cantidad adicional de aire, lo que hará aumentar las revoluciones mientras el motor esté frío. [2]
Figura 11. Adicionador de aire. [2]
2.2.11. Actuador de ralentí: Garantiza un ralentí estable en el periodo de calentamiento y también lo mantiene independiente de las condiciones de funcionamiento del motor. [2]
Figura 12. Actuador de ralentí. [2]
2.3. Componentes del sistema de alimentación de combustible. 2.3.1.Bomba eléctrica de combustible y módulo: Aspira combustibles desde el tanque y lo provee más que lo necesario, permitiendo mantener al sistema en una presión constante en todos los regímenes de funcionamiento. Puede estar dentro (IN TANK) o fuera (IN LINE) del tanque. [2]
Figura 13. Bombas In Line, In Tank. [2]
2.3.2.Prefiltro: No olvidar que antes de la bomba, va ubicado el prefiltro, éste ayuda a retener las impurezas procedentes del combustible u otros medios, evitando quemar la bomba. [2]
Figura 14. Prefiltro. [2]
2.3.3.Filtro de combustible: va instalado después de la bomba, reteniendo posibles impurezas contenidas en el combustible. [2]
Figura 15. Filtro de combustible. [2]
2.3.4.Válvulas de inyección: ésta pulveriza el combustible para que éste ya pulverizado se mezcle con el aire, produciendo la mezcla que resultará en la combustión. [2]
Figura 16. Inyectores. [2]
2.3.5.Regulador de presión: mantiene el combustible bajo presión en el circuito de alimentación, incluso en las válvulas de inyección. Va instalado en el tubo distribuidor o en circuito junto con la bomba. [2]
Figura 17. Válvula reguladora de presión. [2]
2.3.6.Rampa de inyectores: conducto de gasolina del que parten las tomas de los inyectores. [1]
Figura 18. Rampa de inyectores. [1]
3. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA 3.1. Datos del vehículo utilizado para adelantos y retrasos, cambio de correa dentada. DATOS DEL VEHÍCULO Marca
Luc D-max
Codigo IMA
IMA-090342
Numero de cilindros
4
Cilindrada
1500cc
Sistema de
Tracción Delantera
Transmisión Mando de distribución
Correa dentada
3.2. Sistema de alimentación por carburador. 3.2.1.Proceso de medición de gases contaminantes (pre-desarmado). 3.2.1.1.
Se procedió a medir los gases contaminantes en dos regímenes a ralentí
del vehículo y a 2000 RPM. Procediendo a la colocación de la sonda en el tubo de escape de la maqueta y ya está a una cierta temperatura de funcionamiento.
3.2.1.2.
En la procedente medición de ralentí obtuvimos los siguientes valores
de los diferentes gases procedentes de la combustión:
Gases de combustión. (Ralentí.) Prueba Visual
OK/No OK
HC
104 ppm
CO
0,25 %
CO2
14,51 %
O2
0,74 %
CO Corr.
0,25 % Vol
Lambda
1,023
3.2.1.3.
NO
35 ppm
T. Aceite
0 °C
RPM.
0 rpm
Después se procedió a la medición de los gases de la combustión a un
régimen de 2000 RPM para ello se coloca de igual forma la sonda en el tubo de escape, obteniendo los siguientes valores de gases de combustión.
3.2.1.4.
Datos obtenidos al régimen de 2000 RPM:
Gases de combustión. (2000rpm.) Prueba Visual
OK/No OK
HC
69 ppm
CO
0,43 %
CO2
14,62 %
O2
0,52 %
CO Corr.
0,42 % Vol
Lambda
1,008
NO
76 ppm
T. Aceite
0 °C
RPM.
0 rpm
3.2.2.Proceso de desmontaje. 3.2.2.1.
Se procede a retirar la toma de aire con su respectivo filtro y realizando
en este ultimo la respectiva revisión visual. El cual al estar en mal estado se procedió a su limpieza con aire a presión.
3.2.2.2.
Retirar los sensores del sistema de inyección y de la toma de aire.
3.2.2.3.
Se procede a aflojar y retirar la tubería de combustible proveniente del
tanque de la maqueta.
3.2.2.4.
Retiramos las tuberías que impidan la salida del riel de con los
inyectores, para ello aflojamos y retiramos sus pernos de sujeción.
3.2.2.5.
Sacar del riel lo carburadores para su posterior limpieza.
3.2.2.6.
Limpiamos la entrada de potencia conjuntamente con la válvula iMac.
3.2.3.Limpieza de los inyectores. Los inyectores fueron limpiados con ultrasonido, los cuales los colocamos en la máquina de limpieza por ultrasonido por un tiempo de 15 minutos.
De igual forma limpiezas la carbonilla presente en la riel que contiene a los carburador para su posterior armado.
3.2.4.Armado del sistema de inyección. 3.2.4.1.
Procedemos a armar el riel de los inyectores después de haber realizado
su limpieza.
3.2.4.2.
Colocamos el riel de inyectores en el motor sujetándolo a él por sus
respectivos pernos y apretamos.
3.2.4.3.
Conectamos las tuberías de combustible y sus respectivos sensores.
3.2.4.4.
Finalmente colocamos la tubería de toma de aire con su respectivo
filtro.
3.2.5.Limpieza y calibración de las bujías.
Retiramos las bujías de cada uno de sus cilindros, limpiamos con líquido limpia carburador y además las cepillamos en el esmeril.
Finalmente con la ayuda del gauge calibramos la bujía a un valor de 1 mm.
3.2.6.Proceso de medición de gases contaminantes (después del armado). 3.2.6.1.
Se procedió a medir los gases contaminantes en dos regímenes a ralentí
del vehículo y a 2000 RPM. Procediendo a la colocación de la sonda en el tubo de escape al estar a cierta temperatura de uso.
3.2.6.2.
En la procedente medición de ralentí obtuvimos los siguientes valores
de los diferentes gases procedentes de la combustión:
Gases de combustión. (Ralentí.) Prueba Visual
OK/No OK
HC
183 ppm
CO
0,83 %
CO2
13,53 %
O2
1,27 %
CO Corr.
0,19 % Vol
Lambda
1,028
NO
56 ppm
T. Aceite
0 °C
RPM.
3.2.6.3.
0 rpm
Después se procedió a la medición de los gases de la combustión a un
régimen de 2000 RPM para ello se coloca de igual forma la sonda en el tubo de escape obteniendo los siguientes valores de gases de combustión.
3.2.6.4.
Datos obtenidos al régimen de 2000 RPM:
Gases de combustión. (200rpm) Prueba Visual
OK/No OK
HC
121 ppm
CO
0,76 %
CO2
13,90 %
O2
0,77 %
CO Corr.
0,82 % Vol
Lambda
1,008
NO
120 ppm
T. Aceite
0 °C
RPM.
0 rpm
3.2.7.Caudal de la bomba de gasolina. Se procedió a la toma del volumen de gasolina que mandaba la bomba a en un cierto valor de tiempo obteniendo el siguiente caudal: = 6 . = 390 = 0,39
=
=
0,39 6 .
= 0,065
.
3.2.8.Medición de la corriente de la bomba de gasolina. Se procedió a medir el amperaje de la bomba el cual debía estar entre un valor de 4 a 6 A. El valor que obtuvimos en la medición gracias a la ayuda de un multímetro fue de 6,30 A, pudiendo verificar que la bomba se encuentra en un estado normal de funcionamiento.
4. COMPARACIÓN DE LOS ANÁLISIS DE GASES ANTES DEL CAMBIO DEL KIT Y DESPUÉS DEL CAMBIO DEL KIT.
Gases de combustión. (Ralentí) Antes del cambio del kit
Después del cambio del kit
Prueba Visual OK/No OK Prueba Visual OK/No OK HC
2045 ppm
HC
682 ppm
CO
9,70 %
CO
9,99 %
CO2
5,62 %
CO2
6,56 %
O2
4,85 %
O2
2,37 %
CO Corr.
9,74 % Vol CO Corr.
9,24 % Vol
Lambda
0,807
Lambda
0,767
NO
35 ppm
NO
17 ppm
T. Aceite
0 °C
T. Aceite
0 °C
RPM.
0 rpm
RPM.
0 rpm
Para el caso de los hidrocarburos (HC), vemos que las partes por millón (ppm) de este descendió desde 2045 a 682 ppm,
el oxígeno diatómico (O2) también descendió desde un
4,85% hasta un 2,37%, lambda descendió también desde 0,807 hasta 0,767 (mezcla rica), el monóxido de carbono corrosivo (CO Corr) también disminuyó desde 9,74% hasta 9,24%, el monóxido de nitrógeno (NO) también tuvo un descenso puesto que de 35 ppm ahora se tiene 17ppm. Puesto que no es posible controlar todas las variables involucradas en este proceso, tendremos también incrementos como: el monóxido de carbono (CO) que desde 9,70% aumentó a 9,99%, el dióxido de carbono desde 5,62% aumentó hasta 6,56%. Además no se tiene aceites involucrados en el proceso de trabajo del motor.
Gases de combustión. (2000rpm) Antes del cambio del kit
Después del cambio del kit
Prueba Visual OK/No OK Prueba Visual OK/No OK HC
727 ppm
HC
322 ppm
CO
8,71%
CO
5,25 %
CO2
9,46 %
CO2
11,56 %
O2
0,63 %
O2
0,33 %
CO Corr.
7,30 % Vol CO Corr.
4,82 % Vol
Lambda
0.766
Lambda
0,852
NO
106 ppm
NO
81 ppm
T. Aceite
0 °C
T. Aceite
0 °C
RPM.
0 rpm
RPM.
0 rpm
Para el caso de los hidrocarburos (HC), vemos que las partes por millón (ppm) de este descendió desde 727 a 322 ppm,
el oxígeno diatómico (O2) también descendió desde un
0,63% hasta un 0,33%, el monóxido de carbono corrosivo (CO Corr) también disminuyó desde 7,30% hasta 4, 82%, el monóxido de nitrógeno (NO) también tuvo un descenso puesto que de 106 ppm ahora se tiene 81ppm, el monóxido de carbono (CO) que desde 8,71% disminuyó a 5,25%. Puesto que no es posible controlar todas las variables involucradas en este proceso, tendremos también incrementos como: lambda que incrementó desde 0,766 hasta 0,852 lo cual quiere decir que sigue siendo una mezcla rica, el dióxido de carbono desde 9,46% aumentó hasta 11,46%. Además no se tiene aceites involucrados en el proceso de trabajo del motor. Entonces el cambio del kit del carburador, la limpieza del mismo, ayudan a que el motor alcance un funcionamiento óptimo, mejorando cada uno de sus parámetros, haciendo que los gases de combustión sean menos contaminantes, mejorando la calidad de la mezcla y por ende haciendo que el vehículo en sí funciones de una mejor manera, optimizando el combustible y obteniendo mayor potencia y torque.
5. CONCLUSIONES. Cada elemento del sistema de inyección electrónica y del sistema de alimentación de combustible, necesariamente debe estar en óptimas condiciones de funcionamiento, ya que una falla de un actuador o un sensor pueden llegar a causar daños a los demás componentes dando lugar a fallas en el automóvil. La limpieza de las válvulas de inyección es muy importante ya que estas suelen obstruirse debido a impurezas que llegan hasta ellas con el combustible. Cada uno de los sensores en el sistema de inyección son muy importantes ya que estos envían señales que mediante la unidad de control son procesadas, y posteriormente esta gestiona cada una de las acciones a seguirse para el correcto funcionamiento del sistema y por ende del vehículo. El análisis de gases de escape viene siendo muy importante, ya que gracias a estos evaluamos varios parámetros que son de gran importancia, ya que hoy en día, lo que se quiere es aminorar en grandes porcentajes la contaminación ambiental que el uso de los vehículos produce.
6. BIBLIOGRAFIA [1] A. Martí Parera, Inyección electrónica en motores de gasolina, Barcelona: Marcombo, 1990. [2] Bosch, «Sistemas de inyección electrónica,» de Sistemas de inyección electrónica, pp. 1422.
