Bomba de Inyección Rotativa: Funcionamiento y Componentes

Bomba de Inyección Rotativa

Introducción

En los motores más grandes, el regulador está adosado al cuerpo del motor y su acción reguladora se transmite a las bombas mediante un varillaje dispuesto en el propio motor. El avance en la inyección se modifica regulando un elemento intermedio, por ejemplo, un balancín colocado entre el árbol de levas y el rodillo. Las piezas móviles de estas bombas son lubricadas por el aceite del motor.

Bomba VE Rotativa

Baja Presión

Componentes:

• Bomba de alimentación de altas
• Válvula reguladora de presión
• Estrangulador de rebosos

En el circuito de alimentación de los motores diésel, el combustible se aspira del depósito mediante la bomba de alimentación de altas y se transporta al interior de la bomba de inyección. Para obtener en el interior de la bomba una presión determinada en función del régimen (nº de rpm), se necesita una válvula reguladora de presión que permita ajustar la presión definida a un determinado régimen. La presión aumenta proporcionalmente al aumentar el nº de rpm; es decir, cuanto mayor sea el régimen, mayor será la presión en el interior de la bomba. Una parte del caudal de combustible transportado retorna, a través de la válvula reguladora de presión, a la entrada de la bomba de altas. Además, para la refrigeración y autopurga de aire de la bomba de inyección, el combustible retorna al depósito de combustible a través del estrangulador de rebosos dispuesto en la parte superior de la bomba.

En el circuito de baja presión, el eje de accionamiento hace girar al motor de la bomba de transferencia, cuyas aletas aspiran el combustible de la cámara inferior, llevándolo a la cámara superior y de aquí al interior de la bomba de inyección a través de un taladro. Al mismo tiempo, una parte del combustible llega a la válvula de control a través de un segundo taladro.

Elementos que forman la parte de baja presión de una bomba de inyección:

1. Eje de accionamiento
2. Válvula reguladora de presión
3. Anillo de apoyo
4. Rueda dentada de accionamiento del regulador de caudal de combustible
5. Garra del eje
6. Anillo excéntrico
7. Estrangulador de rebosos

Elementos de la bomba encarga2 de generar y distribuir el combustible a alta presión:

1. Eje de accionamiento
2. Disco cruceta
3. Anillo de rodillos
4. Rodillo
5. Disco de levas
6. Arandelas de ajuste
7. Émbolo distribuidor
8. Puente elástico
9. Corredera de regulación
10. Cabeza distribuidora
11. Muelles
12. Racor de impulsión (válvula de respiración)

Alta Presión

El movimiento rotativo del eje de accionamiento se transmite al émbolo distribuidor por medio de un acoplamiento. Las garras del eje de accionamiento y del disco de levas engranan en el disco cruceta dispuesto entre ellas. Por medio del disco de levas, el movimiento giratorio del eje de accionamiento se convierte en un movimiento de elevación y giro. Esto se debe a que la trayectoria de las levas del disco discurre sobre los rodillos del anillo. El émbolo distribuidor es solidario del disco de levas por medio de una pieza de ajuste, y está coordinado por un arrastrador. El desplazamiento del émbolo distribuidor hacia el punto muerto superior (PMS) está asegurado por el perfil del disco de levas. Los dos muelles antagonistas del émbolo, dispuestos simétricamente, que reposan sobre la cabeza distribuidora y actúan sobre el émbolo distribuidor a través de un puente elástico, provocan el desplazamiento del émbolo al punto muerto inferior (PMI). Además, dichos muelles impiden que el disco de levas pueda saltar, a causa de la elevada aceleración, de los rodillos del anillo. Para que el émbolo distribuidor no pueda salirse de su posición central a causa de la presión centrífuga, se ha determinado con precisión la altura de los muelles antagonistas del émbolo, que están perfectamente coordinados.

Fase de Generación y Distribución de Alta Presión

Entrada de combustible

Con el émbolo en posición PMI, el combustible entra al recinto de alta presión, a través del canal de entrada y la ranura de control.

Alimentación de combustible

Durante la carrera de PMI hacia PMS, el émbolo cierra el canal de entrada, sometiendo a presión al combustible que se encuentra en el recinto de alta presión. Durante el movimiento giratorio del émbolo, la ranura de distribución coincide con uno de los orificios que tiene la cabeza distribuidora y que alimenta a uno de los inyectores.

Fin de alimentación

La alimentación de combustible concluye en cuanto la corredera de regulación abre los orificios de descarga.

Entrada de combustible

Cuando el émbolo retorna de PMS hacia PMI en su movimiento alternativo y, sumando a este el movimiento rotativo, se cierra la ranura de distribución y se abre el canal de entrada para volverse a llenar de combustible el recinto de alta presión.

Reguladores de Mínimo y Máximo

Funciones del Regulador

• Regulador del ralentí
• Regulación del régimen máximo
• Regulación de regímenes intermedios

Funciones de control:

• Liberación o bloqueo de un caudal mayor de combustible necesario para el arranque
• Variación del caudal de plena carga en función del régimen (corrección)

Para estas funciones adicionales, se precisan, en parte, dispositivos adaptadores.

Comportamiento en el Arranque

Cuando la bomba rotativa de inyección está parada, los pesos centrífugos se encuentran en reposo y el manguito regulador en su posición inicial. La palanca de arranque se desplaza a la posición de arranque mediante el muelle de arranque, que la hace girar alrededor de su punto de rotación "0". Simultáneamente, la rótula de la palanca de arranque hace que la corredera de regulación se desplace sobre el émbolo distribuidor en la dirección del caudal de arranque, con el resultado de que el émbolo distribuidor debe recorrer una carrera útil considerable (volumen de alimentación máximo = caudal de arranque) hasta que se produce la limitación determinada por el mando. De este modo, al arrancar se produce el caudal necesario para la puesta en marcha. El régimen más bajo (régimen de arranque) es suficiente para desplazar el manguito regulador, en oposición al débil muelle de arranque, una distancia igual a "a". La palanca de arranque vuelve a girar entonces alrededor del punto "0", y el caudal de arranque se reduce automáticamente al necesario para el ralentí.

Regulación de Ralentí

Una vez arrancado el motor diésel, al soltar el acelerador, la palanca de control de régimen pasa a la posición de ralentí, quedando apoyada entonces sobre su tope del tornillo de ajuste de éste. El régimen de ralentí ha sido elegido de modo que, en ausencia de carga, el motor continúe funcionando de forma segura y sin el riesgo de que se pare. La regulación la asegura el muelle de ralentí dispuesto sobre el perno de sujeción. Éste, mediante el equilibrio en contra de la oposición creada por los pesos centrífugos. Mediante este equilibrio de fuerzas se determina la posición de la corredera de regulación respecto del orificio de descarga del émbolo distribuidor y, por lo tanto, se fija la carrera útil. Cuando los regímenes superan el margen de ralentí, finaliza el recorrido "c" del muelle y se vence la resistencia opuesta por el muelle.

Funcionamiento en Carga

En servicio, la palanca de control de régimen pivota y adopta una posición definida por el régimen o la velocidad de desplazamiento deseada del vehículo. Esta posición la determina el conductor mediante la correspondiente posición del acelerador. La acción de los muelles de arranque y de ralentí queda anulada para regímenes superiores al margen de ralentí. Aquellos no influyen sobre la regulación. El muelle de regulación interviene solo en el siguiente caso.

Variador de Avance

La misión del avance es corregir el comienzo de la inyección en función del régimen. Si la bomba no funciona, el émbolo se mantiene en reposo bajo la acción del muelle del variador de avance. La presión interior de la bomba durante el funcionamiento de la misma es proporcional al régimen de giro. Así, a partir de un determinado régimen, esa presión vence la resistencia del muelle y desplaza el émbolo hacia la izquierda tanto más cuanto mayor sea el número de revoluciones. Este desplazamiento axial, que ambos elementos están unidos mediante un perno y la pieza deslizante, ocasiona un adelanto en la inyección. El giro del anillo de rodillos es contrario al de rotación del eje de mando, con lo que los rodillos se acercan a las levas.