Bombas de Inyección de Combustible

La bomba de inyección de combustible es un componente del circuito de inyección que tiene por objeto dosificar el combustible en función de la velocidad de rotación del motor y de las condiciones de carga, así como enviarlo en el instante preciso a los inyectores.

*Articulo Patrocinado por Indalbi Sur S.L. 

1-Definición y Función de las Bombas de Inyección

La bomba de inyección es un componente del circuito de inyección que tiene por objeto dosificar el combustible en función de la velocidad de rotación del motor y de las condiciones de carga, así como enviarlo en el instante preciso a los inyectores. Éstos lo atomizan y lo introducen en la cámara de combustión.

El motor diésel aspira sólo aire durante la carrera de admisión. Durante la carrera de compresión se calienta el aire aspirado y hacia el final de la carrera, el gasóleo inyectado se combustiona por sí mismo debido a la alta presión y temperatura del aire. El combustible es dosificado por la bomba de inyección y se inyecta a alta presión en el interior de la cámara de combustión a través de los inyectores.

La inyección de combustible tiene lugar:

• En una cantidad adaptada exactamente a la carga del motor

• En el momento correcto

• Durante un intervalo de tiempo exactamente definido

• En una forma adaptada al respectivo método de combustión

Nota*: Del cumplimiento de estas condiciones se encargan conjuntamente la bomba de inyección y el regulador.

Artículo relacionado: Motores de Combustión Interna Alternativos (MCIA) (1ºParte)

2-Tipos de Bombas a bordo

2.1-Bombas de inyección en línea “PE”

Las bombas de inyección en línea (monoblock) disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo, están dispuestos en linea accionados por un árbol de levas propio y todo está confinado en un mismo cuerpo. Llevan mayoritariamente una bomba de alimentación o de transferencia de baja presión acoplada a ella que recibe el movimiento directamente del eje de la bomba de inyección y es la que suministra el combustible a baja presión. El regulador suele estar aderido al cuerpo de la bomba de inyección.Se montan en motores propulsores y generadores de cuatro tiempos.
Nota*:Su eje gira a la mitad de r.p.m. que el motor.

2.2-Bombas de inyección individuales tipo“PF”

Las bombas de inyección individuales no tienen árbol de levas propio, las levas de accionamiento se encuentran sobre el árbol de levas correspondiente al control de válvulas del motor. Su funcionamiento es idéntico a la bomba de inyección en linea. El regulador mecánico-hidráulico o electrónico está adherido directamente al cuerpo del motor y la regulación del caudal determinada por él se transmite mediante un varillaje integrado en el motor a cada bomba.

3-Funcionamiento y Partes Principales

El émbolo y el cilindro de la bomba forman conjuntamente el denominado elemento de bomba. El émbolo se ajusta dentro de su cilindro con tal precisión que lo hermetiza evitando fugas de combustible. Esta característica es lo que evita que el combustible de la bomba fugue hacia el aceite del motor que lo lubrica y lo contamine.

Cuando la bomba está trabajando, se producen unas pequeñas fugas, estas son necesarias para la buena lubricación del émbolo y cilindro. El movimiento alternativo se lo transfiere una leva y el retroceso a la posición original se produce mediante un resorte que lo acompaña a la posición de reposo.

Fotografía: Émbolo con su canto de mando o rampa sesgada.

Fotografía: Lumbrera de alimentación del cilindro por la que se ve la ranura vertical del émbolo .

1. Para evitar que el combustible de la bomba de inyección se mezcle con el aceite del motor que la lubrica,el cilindro o camisa del elemento y también algunos émbolos tienen una ranura anular que comunica con la cámara de alimentación de la bomba, estas ranuras recogen las fugas de combustible del alojamiento de alta presión que se producen entre el cilindro y el émbolo, a pesar de que la tolerancia del finísimo ajuste entre estas dos piezas es de pocas milésimas de milímetro.
2. El retorno de aceite de fugas evita que se mezcle el combustible con el aceite, ya que la bomba está conectada al circuito de engrase del motor.
3. La rampa sesgada o canto de mando inclinado, controla el volumen de caudal inyectado al variar su posición con respecto a la lumbrera de admisión. Permite un control del final de la inyección en función de la carga como se mostrará en el siguiente punto.

Fotografía:Dos elementos iguales, uno liso y otro con ranura recoge fugas.

4-Regulación del Caudal de Inyección

Desde que el canto superior cierra la lumbrera de entrada hasta que el canto de mando o rampa sesgada vuelve a descubrirla es lo que se denomina carrera útil. Esta carrera útil se puede modificar por medio de la varilla de regulación o cremallera que imprime un movimiento circular en el émbolo. Con este mecanismo se puede modificar el caudal.

 

Fotografía:Canto de mando o rampa sesgada de formas varias.

Cuando coinciden la ranura vertical con la lumbrera de retorno al tanque, la bomba deja de inyectar en el cilindro,esta es la posición de parada de la bomba. En las condiciones de caudal de arranque, la cremallera gira el émbolo y se alcanza la posición de alimentación total, es decir la lumbrera de retorno al tanque queda totalmente taponada durante la carrera.

Cuanto más tiempo durante la carrera está taponada la lumbrera de retorno, más combustible se dirigirá hacia la salida del inyector. Para hacer más visual esta explicación, adjunto el siguiente vídeo.

5-Fallos Comunes de las Bombas de Inyección

• Contaminación del aceite de engrase con combustible

Las juntas tóricas de estanqueidad están deterioradas por el paso del tiempo y el uso

 Fotografías: Anillas Tóricas Cristalizadas 

• La tolerancia entre camisa-émbolo es demasiado grande debido al desgaste por uso.
• Por fallo de estanqueidad en las bombas de alimentación acopladas a las bombas monoblock.
• Desgaste prematuro de los elementos por combustibles que contienen agua o son de baja calidad.

Fotografías: Oscurecimiento en los elementos por presencia de agua en el combustible

• Gripado de los elementos en el interior en su camisa 
  • Por intromisión de cuerpos extraños
  • Por efecto del combustible contaminado por agua

Fotografías: Elemento gripado

• Rotura de los resortes internos de recuperación de los elementos de bomba por sufrir la presencia de agua
  
  

Fotografías: Resortes de elementos rotos por presencia de agua

• Desgaste de los taqués y los asientos de estos por exceso de horas de trabajo

• Cavitación presente en elementos

Fotografías: Tapón de choque con cavitación

Fotografías: Daños por cavitación

6-Mantenimiento Preventivo (A Bordo)

Es importante conocer si la bomba de inyección es lubricada o tiene una lubricación independiente; al igual que si estamos hablando de una bomba monoblock con regulador mecánico.

Articulo relacionado: Circuito de Lubricación. MCIA (2ºParte)

Es importante que el personal de máquinas a bordo sepa que sistema de lubricación tienen las bombas, ya que puede tener un engrase propio o puede que cada componente tenga su propia lubricación. Este desconocimiento lleva muy a menudo a averías importantes.

• Las bombas que se guardan como respeto deberán estar bien precintadas para evitar la presencia en su interior de cualquier cuerpo extraño que pueda dañarla. Estamos hablando de que los componentes internos que la componen, el émbolo y la camisa tienen una tolerancia de ajuste de milésimas de milímetro y cualquier partícula puede provocar el gripado de estos componentes.
  
  
• Las bombas de inyección al igual que los motores tienen unas horas de trabajo determinadas marcadas por el fabricante, las cuales hay que respetar ya que el exceso de horas de funcionamiento conlleva a un riesgo de avería mayor a una simple revisión por horas de funcionamiento.

Cuando llegan a las horas de trabajo marcadas por el fabricante, la bomba de inyección de combustible se extrae para realizar un mantenimiento preventivo que consta de 6 puntos:

• Inspección: En todo momento deberemos estar atentos a posibles daños.
• Despiece
• Limpieza
• Sustitución de elementos
• Montaje
• Precinto

Muchas bombas tienen el proceso de regulación de caudal protegida por la empresa constructora de la bomba por lo que son «Procesos Secretos«que en teoría solo saben realizar los técnicos de la casa. Para realizar el mantenimiento sin afectar a la regulación o «Timing», es importante realizar una marca en el émbolo helicoidal o rampa sesgada previa a su extracción, así mantendremos los parámetros de fábrica.

7-Mantenimiento Correctivo (Taller)

Cuando llega una bomba de inyección al taller, es recomendable indicar por medio de un informe los motivos por las cuales se envía, esto ayuda a los profesionales del taller a reducir el tiempo y los costes del mantenimiento. Sin embargo, al llevar a cabo el proceso de inspección y despiece, la propia bomba va desvelando las causas de fallo o las irregularidades que pueda sufrir.

Procedimiento de actuación ante el mantenimiento en taller de toda bomba de inyección (monoblock o individual): 

1. Se desmonta completamente, se limpia y se reconoce el estado de todos sus componentes. 
2. Cambio de piezas, primeramente, el kit de juntas y el resto de sus componentes dependiendo del estado en que se encuentren, se procederá a su cambio o a su reacondicionado. 
3. Luego está la fase de ajuste, en la que se verifica que las piezas asientan unas con otras haciendo un cierre por presión, se lapean para verificar su planitud, al igual que los asientos de válvula ya sean cónicos o con cierre de bola deberán verificar su estado mediante el proceso de lapeado.
   
4. Una vez finalizado el ajuste y la limpieza y soplado de todos sus componentes, procedemos al montaje. 
5. Finalmente, mediante la comprobación en el banco de pruebas, verificamos que no existen fugas derivadas de un fallo de montaje, verificamos su correcto funcionamiento mediante un protocolo de comprobación en un banco de pruebas y finalmente se calibra su cubicaje.

Vídeo: Proceso de Lapeado

El líquido de comprobación del banco de pruebas es un aceite hidráulico anti-desgaste de alto rendimiento específico para los sistemas hidráulicos de alta presión , está formulado a partir de bases lubricantes y unos aditivos que proporcionan una amplia gama de aplicaciones, aportándole resistencia contra la oxidación y resistencia térmica permitiendo garantizar una vida útil prolongada.

1-. Bomba individual de un motor DEUTZ 640 en el banco de pruebas BOSCH.
2-. Elementos de bomba de un DEUTZ 640, uno de ellos gripado y el otro nuevo para sustituirlo (con camisa nueva).
3-. Resorte de recuperación del elemento en reposo de la misma bomba del DEUTZ 640.
4-. Resorte de recuperación del elemento gripado de la misma bomba del DEUTZ 640.

1-. Asiento superior de una camisa de elemento con sus válvulas de un motor ROLLS ROYCE BERGEN.
2-. El mismo asiento tras horas de lapeado, la marca pertenece al asiento de la válvula de impulsión.
3-. El mismo asiento reacondicionado sin marca alguna de la válvula.
4-. Máquina de lapeado trabajando las camisas de elementos y las piezas de conexión (porta-válvulas).

1-. Bomba de inyección en línea BOSCH con regulador mecánico acoplado de un motor DEUTZ MWM.
2.- Preparación del material para sustituir, kit de juntas, rodamientos, elementos de bomba, etc.
3-. Elementos de bomba intercalados nuevos y usados, se cambian por estar en mal estado debido a la presencia de agua en el combustible.
4-. Bomba en la fase de comprobación y calibración.

 8-Indalbi Sur 

Indalbi Sur es una empresa dedicada  al mantenimiento y reparación de bombas de inyección individuales y en línea.
Fundada en 1983, Indalbi Sur heredó de su empresa matriz Talleres Indalbi (Vitoria,País Vasco) la experiencia en el campo de la inyección, ampliando en 1984 sus servicios a la reparación de Reguladores de Velocidad de motores diesel. Después de más de 30 años, Indalbi Sur se ha convertido en la empresa referente en el sector con clientes por toda la península Ibérica gracias a su eficiencia y respuesta rápida(<24h).

Servicios:

• Reparación de bombas de inyección y reguladores de velocidad
• Asistencia Técnica
• Representante y Distribuidor de Woodward en la península Ibérica

Datos de Contacto:

• Dirección: s/n, Muelle de Levante, 11006 Cádiz
• Número: 956 28 91 00
• Correo de Contacto: Diesel@indalbi.com

*Articulo Patrocinado por Indalbi Sur S.L.