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• Juan Francisco Requejo Zevallos

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA FACULTAD DE INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y SERVICIOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA

CURSO DE :

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA LABORATORIO N° 3

TEMA: SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DEL COMBUSTIBLE

REALIZADO POR: REQUEJO ZEVALLOS JUAN FRANCISCO

DOCENTE: M. MS. ING. JUAN DAVID CHAVEZ CUELLAR FECHA DE REALIZACIÓN:

FECHA DE ENTREGA:

19-05-2016

26-05-2016

AREQUIPA-PERU 2016

NOTA:

LABORATORIO N° 3 SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DEL COMBUSTIBLE I.

II.

OBJETIVOS: •

Conocer la estructura, componentes y el principio de funcionamiento del sistema de alimentación de combustible.

•

Destacar la importancia que tiene el sistema de alimentación de combustible en motores a gasolina y en motores Diésel. SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE.

El sistema de alimentación de combustible tiene la función de suministrar unja mezcla de combustible y de aire al motor en los motores a gasolina o suministrar combustible a la cámara de combustión en los motores Diésel. COMPONENTES a. Bomba se inyección Diésel. b. Depósito de combustible. c. Filtro primario. d. e. f. g.

Filtro secundario. Inyectores. Toberas. Tuberías o cañerías.

PROCESO DE DESARMADO No se realizó. PROCESO DE ARMADO No se realizó.

DESCRIPCIÓN Motores Diésel. Suministro de combustible al cilindro del motor en el momento preciso y las cantidades adecuadas. Los motores diésel emplean 4 sistemas de alimentación de combustible: •

Sistema de bomba inyección e inyectores separados.

•

Sistema de bomba de inyección e inyector incorporado en un solo elemento.

•

Sistema bomba inyectora unindividual tubería inyector.

•

Sistema common Rail.(altas presiones)

Sistema de alimentación de combustible Diésel.

Motores encendidos por chispa.-

El sistema de alimentación de combustible puede ser por carburador o por inyectores. Sistema de combustible con carburador. Suministra la mezcla a los cilindros en cantidades que garantice el funcionamiento normal del motor El elemento más importante es el carburador, los carburadores deben cumplir los siguientes requisitos: • Dosificación precisa del combustible para índices económicos de potencia. •

Cambio rápido de régimen de funcionamiento del motor.

•

Suministro del combustible aun cuando el motor tenga una posición inclinada.

•

Asegurar un arranque rápido del motor.

Sistema de combustible con inyección electrónica. 

Su importancia radica en una mejor mezcla aire combustible muy próxima a la estequiometria

III.

CUESTINARIO N° 1

¿Qué tipos de sistema de alimentación de combustible diésel existen? Describa brevemente cada una de ellas. •

Sistema de bomba inyección e inyectores separados.- Consta de una bomba con tantos elementos como el número de cilindros del motor que es conectada a través de las tuberías de alta presión con los inyectores que suministran combustible a la cámara. Posee además un filtro de combustible

•

Sistema de bomba de inyección e inyector incorporado en un solo elemento.Alcanzan una mayor precisión de inyección. Está constituido por elementos que funcionan de bomba y a la vez de inyector accionados por el árbol de levas.

•

Sistema bomba inyectora unindividual tubería inyector.- son similares al sistema bomba inyección, la diferencia es que este no necesita balancines, no necesita ningún diseño nuevo en la culata, y un manejo sencillo a la hora de la reparaciones.

•

Sistema common Rail.- Basada en sistemas de inyección gasolina. L a diferencia fundamental está dada por el funcionamiento de altas presiones de trabajo en los motores diésel. Posee una unidad de control electrónica, realiza las funciones en cada cilindro del motor a través de una electroválvula controlada.

¿Cuáles son las ventajas del sistema combustible Common Rail? •

Altas presiones de inyección controlada al momento de acelerar el motor.

•

Balanceo de cilindros, si el sistema detecta diferencias en la potencia entregada en cada cilindro, se puede equilibrar los inyectores.

•

Modulación de inyector.

¿Qué tipos de sistema de alimentación de combustible a gasolina existen? Describa brevemente cada una de ellas. •

Sistema de combustible con carburador.- Suministra la mezcla a los cilindros en cantidades que garantice el funcionamiento normal del motor. El elemento más importante es el carburador, los carburadores deben cumplir los siguientes requisitos:

 Dosificación precisa del combustible para índices económicos de potencia.  Cambio rápido de régimen de funcionamiento del motor.  Suministro del combustible aun cuando el motor tenga una posición inclinada.  Asegurar un arranque rápido del motor. 

Sistema de combustible con inyección electrónica. Su importancia radica en una mejor mezcla aire combustible muy próximo a la estequiometria. Reduce el porcentaje de gases tóxicos.

PREGUNTAS DE REPASO 1. ¿Cuál es la finalidad del sistema de alimentación de combustible? Tiene la finalidad de suministrar una mezcla de aire y combustible al motor. El sistema debe variar las proporciones de aire y de combustible adecuadas a los requisitos del motor en las diferentes condiciones de funcionamiento. 2. ¿Cuáles son los compuestos del sistema de alimentación? Se compone de: El deposito, la bomba, el carburador, el múltiple de admisión, las líneas de combustible, la bomba. En algunos motores de gasolina se utiliza un sistema de inyección en el cual se reemplaza el carburador por la bomba de inyección. 3. Describir un depósito de combustible El dispositivo está colocado normalmente en la parte posterior del vehículo es de chapa metálica y está fijado al bastidor. El deposito contiene también la unidad de transmisión del indicador del combustible, también puede tener un tubo respiratorio par la salida del aire cuando esté lleno. 4. ¿Es hermético al aire al depósito de combustible? Razonar la respuesta No es hermética al aire debido a que tiene un tubo respiratorio par cuando el motor está lleno. No podría ser hermético debido a que cuando la bomba saca el combustible se crearía vacío y por la diferencia depresiones al combustible querría regresar.

5. ¿Cómo actúa el tipo de bobinas equilibradas del depósito de combustible? La unidad del depósito contiene un contacto deslizante o emisor que se desplaza avanzando o retrocediendo cuando el flotador sube o baja en el depósito. Este emisor reduce la resistencia eléctrica que ofrece la unidad del depósito cuando se va vaciando el depósito. La unidad del tablero contiene dos bobinas y cuando se conecta el encendido la corriente de la batería pasa por las dos bobinas. 6. ¿Cómo actúa el tipo de termostato bimetálico del depósito de combustible? Este indicador contiene dos pares de hojas o láminas termostáticas, y cada una de ellas está rodeada por una bobina calefactora, las bobinas están conectadas en serie con la batería través del interruptor de encendido. Cuando la lámina del depósito está suficientemente caliente, se dobla más, de modo que los contactos se separan. Entonces la lámina se enfría y los contactos se cierran. Y vuelven a calentar. La acción continúa mientras este encendido. Mientras tanto, la lámina termostática de la unidad del tablero se calienta y se encurva en la misma magnitud. El movimiento de esta lámina es transmitido por medio de una varilla a la aguja. 7. ¿Cuál es la finalidad de la bomba de combustible? Describir cómo funciona la bomba de gasolina. La bomba funciona cuando se activa la llave de encendido, la gasolina es impulsada desde el tanque y pasa por un acumulador (Damper) y luego por un filtro, hasta llegar al riel de inyectores, da la vuelta y regresa hacia el tanque de gasolina pero antes tiene que someterse al regulador de presión, el cual mantiene la presión en el sistema, y el excedente continúa su recorrido hacia el tanque.

8. ¿Qué es una bomba de gasolina combinada? Además de una bomba de combustible contiene también una bomba de vacío. Esta bomba de vacío es de construcción y de acción análoga a las de las bombas de combustibles, pero bombea aire en lugar de combustible. 9. ¿Cuál es la finalidad del filtro de aire?

Su finalidad es limpiar el aire del polvo y arena fina que se entran en el motor y que podrían producir grandes desperfectos. 10. Cuándo el pistón desciende en el tiempo de admisión ¿Qué es lo que hace que el aire pase por el carburador y la válvula de admisión y entre en el cilindro? Lo que hace que el aire pase por el carburador y la válvula de admisión y entre en el cilindro es la diferencia de presión. Cuando el cilindro baja en la admisión se crean presiones negativas por lo tanto el aire es absorbido. 11. ¿Qué es evaporación? Es el cambio de estado de un líquido a vapor.

12. ¿Qué es volatilidad? Capacidad de un líquido para evaporarse más rápidamente. 13. Describir el efecto del difusor o Venturi.

Cuando el aire pasa por la sección estrecha o difusor (Venturi) se produce un vació parcial en él. Entonces el vació hace que la tobera envíe un rociado de gasolina a la corriente de aire que pasa.

14. ¿Qué es atomización?

Para producir una evaporización más rápida de la gasolina, esta es rociada en el aire que pasa en forma de gotitas muy finas. 15. Describir el sistema de flotador del carburador.

El circuito incluye la cámara del flotador y un dispositivo de flotador y la válvula de aguja. El flotador y la válvula de aguja mantienen un nivel constante de

gasolina en la cámara del flotador. Si el nivel es demasiado alto, se alimentara con demasiada gasolina a la tobera de combustible. Si es muy bajo se alimentara con muy poca gasolina. Si el nivel sube esto hará que el flotador suba y empuje a la válvula de aguja sobre su asiento lo que a su vez cierra la entrada de combustible. 16. Describir el funcionamiento del circuito de ralentí y de baja velocidad del carburador.

Cuando está casi cerrada la mariposa de los gases solo puede pasar una pequeña cantidad de aire por el tubo d admisión. La velocidad de aire es pequeña y prácticamente no se produce vacío en el difusor. Esto implica que la boquilla de gasolina no será alimentada. Este circuito llamado de marcha lenta o de ralentí y baja velocidad, se compone de pasajes o conductos por donde la gasolina puede circular con la mariposa cerrada, hay un vacío debajo de la mariposa desde el colector de admisión. La presión atmosférica empuja el aire y a la gasolina a través de los pasajes. Entonces se mezclan y pasan alrededor de la punta cónica del tornillo d ajuste del ralentí. La mezcla tiene una elevada proporción de combustible.

17. Describir el funcionamiento del circuito de alta velocidad con carga parcial en el carburador.

Cuando la mariposa de gases esta parcial o totalmente abierta se produce un vacío apreciable en el difusor. En consecuencia, la tobera de combustible que hay en el centro del difusor empieza a descargar gasolina.

18. Describir el funcionamiento del circuito de alta velocidad y plena potencia del carburador accionado mecánicamente, y el accionado por vacío y mecánicamente

Este circuito incluye un surtidor (un orificio cuidadosamente calibrado) y una varilla dosificadora que tiene dos o más partes de diámetros diferentes. La

varilla dosificadora está unida al acoplamiento de la mariposa. Cuando es accionada esta, la varilla se levanta. Cuando la mariposa está parcialmente cerrada, la parte de mayor diámetro de la varilla está dentro del surtidor dosificado. Esto restringe algo al gasto de gasolina de la boquilla principal. Cuando la mariposa está abierta del todo la varilla se levanta lo suficiente para que la parte de diámetro o vástago, se introduzca en el dosificador. Entonces el surtidor esta menos restringido y puede fluir más gasolina. Accionada por vacío. Incluye un pistón acoplado a una válvula en un circuito bypass o de desvío. La válvula es mantenida en el surtidor de bypass por un muelle durante el funcionamiento con mariposa parcialmente abierta, en esta posición toda la gasolina de la boquilla principal pasa por el surtidor principal de dosificación. El pistón de vacío es mantenido en su posición superior por el vacío del múltiple de admisión durante el funcionamiento con mariposa parcialmente abierta. Sin embargo cuando ésta está abierta del todo, no existe vacío apreciable en el colector de admisión. En esta condición, es liberado el pistón de vacío y empujado hacia abajo por la presión de un muelle. Cuando desciende, la varilla de presión empuja a la válvula del surtidor de bypass y la abre y alimenta más gasolina. 19. ¿Qué diferencia hay entre el carburador de succión ascendente y el de succión descendente?

Ascendente: está montado debajo del colector de admisión y el aire fluye hacia arriba a través del carburador hasta el colector de admisión. Descendente: el aire fluye hacia abajo hasta el múltiple de admisión.

20. ¿Por qué es necesario el sistema de bomba de aceleración en un carburador?

Para la aceleración el motor requiere una mezcla relativamente rica. Entonces el sistema de bomba de aceleración es necesario para enriquecer temporalmente la mezcla suministrando más gasolina cuando la mariposa está abierta del todo.

21. ¿Cómo funciona el sistema de bomba de aceleración?

El pistón de la bomba está conectado mediante un varillaje. Cuando la mariposa está abierta, el pistón es empujado hacia abajo, este movimiento impulsa a la gasolina a través de la bomba de aceleración. Una pequeña válvula de retención en el circuito de la bomba de aceleración impide que el circuito descargue gasolina en otras condiciones.

22. ¿Cuál es la finalidad del estrangulador de aire o cebador del carburador?

Tiene la finalidad de suministrar una mezcla rica cuando el motor esta frío, o sea durante el arranque inicial.

23. ¿Cuál es la finalidad del aire adicional en los carburadores?

Tiene la finalidad de producir alguna premezcla de aire y gasolina de modo que se alcance una mejor pulverización y vaporización

24. ¿Qué sistema de alimentación es más complicado, el utilizado en el motor a gasolina o el utilizado en un motor diésel?

El más complicado es el utilizado en los motores a gasolina debido a que estos tienen una preparación de la mezcla afuera del cilindro , en cambio el sistema de alimentación de los motores diésel tienen una inyección directa de combustible al cilindro. 25. ¿Cuáles son las tres funciones que deben realizar el sistema de alimentación del motor diésel para entregar aceite al cilindro del motor? •Mediante la bomba: sacar el aceite combustible del depósito

•Filtrar el aceite. •Mediante los inyectores: inyectar el combustible al cilindro. 26. Describir la construcción y el funcionamiento del sistema de alimentación de combustible LPG El depósito de combustible debe ser perfectamente hermético. La presión del tanque obliga al combustible a atravesar el filtro, el regulador de alta presión y el vaporizador. El regulador de alta presión reduce esta, para que el combustible comience a convertirse en vapor. Este proceso de vaporización se completa en el vaporizador, el cual contiene un depósito interior rodeado por una camisa de agua, por la cual pasa agua del sistema de refrigeración. El agua añade calor al combustible y este se vaporiza eficazmente, luego pasa por el regulador de baja presión, donde es aún más reducida la presión. Después entra en el carburador. El carburador es esencialmente una válvula mezcladora; en efecto, mezcla el combustible vaporizado y el aire en las proporciones que requiere el motor. 27. ¿Qué significa el término “hidrocarburo”? Es el compuesto que contiene hidrogeno y carbono.

28. Definir volatibilidad. Es la facilidad que tiene un líquido para cambiar a estado gaseoso, capacidad para vaporizarse. 29. ¿Qué significa volatibilidad de la mezcla? Ningún grado de volatibilidad será satisfactorio para todos los requisitos de funcionamiento del motor. Por ese lado el combustible debe ser altamente volátil para facilitar de arranque y la buena aceleración pero también debe de ser de baja volatibilidad para que el funcionamiento sea económico y no exista bolsas de vapor. 30. Definir calor de compresión. Se denomina calor de compresión al aumento de temperatura que se da en la carga fresca cuando es comprimida por el pistón.

31. Explicar que es lo que causa la detonación en el cilindro de un motor El proceso de detonación es el siguiente: La carga se comprime y se suelta la chispa (inyecta combustible en motores diésel) y se inicia la combustión. Pero la carga empieza a quemarse demasiado rápido. La presión aumenta excesivamente y esto produce calor excesivo de compresión en la carga restante todavía no quemada. Después, antes que la llama alcance esta carga no quemada, explota por el calor de compresión. 32. Explicar cómo se determinan los valores antidetonantes de las gasolinas La clasificación se formula en términos de número de octanos. Una gasolina de pocos octanos detona fácilmente. Hay una gasolina llamada iso-octano que es muy resistente a la detonación; se le asigna la graduación de 100. Otra gasolina llamada heptano, detona muy fácilmente; se le asigna se le asigna una graduación de cero. La determinación se hace mezclando estos dos componentes, por ejemplo, para una mezcla de partes iguales de iso-octano y heptano tendría una graduación de 50 octanos.

33. ¿Qué diferencia hay en detonación y preignicion o encendido anticipado? La detonación se da por medio de la chispa, esto causa que la carga fresca ya comprimida se encienda causando la explosión repentina de la última parte de la carga de combustible. La preignicion es otro tipo de detonación que tiene una causa diferente, esto se produce si la mezcla se inflama por otro medio que no sea la chispa. Por ejemplo podría ser una formación de carbonilla en la cabeza del pistón. Los puntos salientes de la carbonilla podrían calentarse lo suficiente para ponerse incandescentes y entonces podría enllamarse la mezcla antes de producirse la chispa. 34. ¿Qué es detonación espontánea? Es la explosión repentina del combustible debido al aumento rápido de la presión durante la combustión.

35. ¿Qué factores influyen en la detonación en un cilindro de motor?  Las temperaturas del aire más elevadas aumentan la tendencia a este fenómeno y el aumento de la humedad los reduce.  Los depósitos de carbonilla en la cámara de combustión aumentan la tendencia, así como el avance de la chispa y el empobrecimiento.  La acumulación de costras en los sistemas de refrigeración.  Los tubos de combustibles o boquillas atascadas. 36. Enumere 7 aditivos de gasolina y explique su finalidad.

1. Inhibidores de oxidación para prevenir la formación de goma mientras esta almacenada la gasolina. 2. Desactivadores metálicos para proteger la gasolina contra los efectos perjudiciales de ciertos metales incorporados en el proceso de refinación. 3. Agentes antioxidantes para proteger el sistema de alimentación. 4. Anticongelantes para combatir la formación de hielo en el carburador. 5. Detergente para mantener limpio el carburador. 6. compuestos fosforosos para combatir la ignición superficial y la dispersión de la chispa. 7. Tintes para identificación 37. ¿Se puede saber por el olor si hay presencia de monóxido de carbono en una habitación? ¿Hay algún inconveniente en respirar monóxido de carbono? ¿Por qué? El monóxido de carbono es una gas venenoso muy peligroso no tiene color ni sabor, en concentraciones más altas pueden producir rápidamente la parálisis y la muerte. Por esta razón un motor no debe ser puesto en marcha en un espacio cerrado durante mucho tiempo.

38. ¿Qué significa número de cetano en el combustible Diésel? Se refiere a la facilidad con que se inflama el combustible. Con un número alto de cetano, el combustible se inflama con relativa facilidad. IV. CONCLUSIONES

1) Después de lo estudiado podría decir que el sistema de distribución es algo muy complejo. Este sistema no ha cambiado mucho en todo el tiempo que tiene, claro que hay variantes pero siempre el principio es el mismo. 2) La misión del circuito de alimentación es preparar y hacer llegar al interior de los cilindros la cantidad de mezcla necesaria, en la proporción adecuada y en los momentos en que se solicita, según sean las necesidades de la conducción del motor 3) En la actualidad son muy usadas las gasolinas sin plomo por su menor efecto contaminante, y es utilizada en vehículos con encendido electrónico, inyección electrónica y catalizador obligatoriamente para evitar averías importantes, sobre todo en el catalizador

V. BIBLIOGRAFIA. 1. Mecánica del automóvil por William H. Crosuse. 2. Motores de combustión interna por N.V.Lukanin. 3. Motores de automóvil por William H. Crosuse. 4. Manual del automóvil por Arial Paz.