Tipos de bombas de inyección mecánica para motores diésel

Todos los motores necesitan una fuente de energía o combustible para funcionar, ya sea electricidad, gasolina, gasóleo u otro combustible. Si se trata de un combustible líquido, como la gasolina o el gasóleo, el diseño del vehículo suele requerir un componente que traslade el combustible desde el depósito hasta el sistema de inyección: uno de los varios tipos de bomba.

Tanto la bomba de combustible (en el caso de los coches de gasolina) como la bomba de inyección (en el caso de los coches diésel) son esenciales para el funcionamiento óptimo y eficiente del motor. Su función principal es tomar el combustible del depósito y bombearlo continuamente a los inyectores.

Por otro lado, también se encarga de mantener constante la presión del combustible en los inyectores para que éstos puedan adaptarse al ritmo del motor y regular las altas y bajas revoluciones.

Los avances tecnológicos han permitido desarrollar nuevos sistemas de bombeo que han aumentado considerablemente el rendimiento del motor. Como resultado, hoy en día existen diferentes tipos de bombas de combustible e inyectores.

Tipos de bombas de combustible

Existen tres tipos principales de bombas de combustible:

Bombas Carter o mecánicas. Se utilizan en vehículos con carburadores y se montan directamente en el motor. Funcionan mecánicamente y la presión se crea mediante un diafragma accionado por un árbol de levas. Generalmente funcionan a baja presión (1 bar o menos) y han sido las bombas más utilizadas durante el último medio siglo, antes de la llegada de las bombas eléctricas.

Eléctricas. Son las bombas más utilizadas en la actualidad y representan un avance significativo con respecto a las bombas mecánicas, ya que pueden alcanzar presiones más elevadas. También son más ligeras, seguras, eficientes y generan menos calor. Se utilizan en vehículos con sistemas de inyección de combustible y suelen estar situadas en el depósito de combustible. Funcionan a presiones más altas que las bombas mecánicas (2-4 bar).

Este tipo de bomba de combustible se considera la más sensata por razones de seguridad, ya que cuenta con varios dispositivos que detienen su funcionamiento si el vehículo no se utiliza correctamente. Como esta bomba se encuentra en el depósito de combustible del vehículo, el riesgo de incendio es menor que con las bombas mecánicas situadas en el propio motor.

Turbo o turbina. Esta clase consiste en un disco de turbina que gira para suministrar combustible al sistema de inyección. De este modo se eliminan las vibraciones generadas por la bomba peristáltica y se consigue un flujo más uniforme. La mayoría de los fabricantes de automóviles que han optado por bombas de combustible de turbina lo han hecho porque son más silenciosas y eficientes. Sin embargo, rara vez se utilizan en los coches porque son más propensos a la contaminación del combustible. Son más comunes en la aviación.

¿Cómo funciona la bomba de inyección?

La bomba de inyección es un dispositivo capaz de elevar la presión de un fluido que normalmente se encuentra en los sistemas de inyección de combustible, como el gasóleo en el caso de los motores diésel o la gasolina, hasta un nivel suficientemente alto para que, al inyectarlo en el motor, se atomice lo suficiente como para provocar la combustión necesaria.

Además, distribuyen el combustible a cada uno de los cilindros según el orden de funcionamiento. Existían esencialmente dos tipos de bombas para el gasóleo y la gasolina, pero con la llegada de la inyección electrónica de combustible, éstas han quedado obsoletas.

- Bombas en línea

- Bombas rotativa

Bombas de inyección

Se denominan bombas de inyección en línea porque los componentes están dispuestos en fila. Este tipo de bomba consta de un elemento de bombeo y un pistón para cada cilindro, de modo que hay tantos elementos de bombeo en la bomba como cilindros en el motor.

El elemento de bombeo y el pistón comprimen el combustible para inyectarlo a una presión determinada. El árbol de levas, accionado por el motor, mueve los pistones hacia arriba y hacia abajo.

Para variar la cantidad de combustible inyectado en función del par, el pistón tiene ranuras oblicuas. Mediante un sistema que hace girar el pistón, la cantidad de combustible puede ajustarse en función de las condiciones y necesidades del motor.

Las bombas de inyección en línea tienen una válvula de purga entre el elemento de la bomba y la línea de alta presión, que dirige el combustible a los inyectores individuales. Estas válvulas se utilizan para interrumpir rápidamente la inyección, lo que en algunas circunstancias es necesario para detener bruscamente la inyección.

Tipos de bombas de inyección en línea

Existen esencialmente dos tipos de bombas de inyección:

A) Bomba de inyección PE estándar:

Fue la primera bomba de inyección inventada y permitió el desarrollo del primer motor diésel.

El orificio de admisión situado en el fondo del cilindro determina el inicio de la inyección y, por tanto, la llegada del gasóleo a la cámara, que es cerrada por el pistón cuando comienza a subir. La distancia y el ángulo del pistón determinan el final de la carrera del pistón y, por tanto, la velocidad de inyección.

La rotación del pistón está controlada por la varilla de mando.

B) Bomba de inyección con carrete:

Esta bomba se diferencia de la línea PE estándar en que la carrera del pistón de la bomba deslizante puede modificarse fácilmente.

La bomba de corredera está equipada con una "corredera" que se desliza sobre el pistón y permite modificar la carrera del pistón y el inicio de la inyección.

Este tipo de sistema permite optimizar el proceso de combustión en función de la posición de la corredera, dependiendo del comportamiento del motor.

De este modo, esta bomba se adapta mejor a las necesidades del motor que una bomba estándar.

Bombas rotativa de desplazamiento positivo

Al igual que las bombas en línea, las bombas rotativas tienen un sistema de control de la etapa de inyección. El control de la inyección puede realizarse mediante componentes mecánicos o electrónicos, o ambos.

A diferencia de las bombas en línea, las bombas rotativas sólo tienen un elemento de bombeo de alta presión que suministra combustible a todos los inyectores.

Tipos de bombas de inyección rotativas

Existen esencialmente dos tipos:

A) una bomba de inyección rotativa con un pistón axial.

Esta bomba también tiene una bomba de alimentación que toma el combustible del depósito y lo dirige a la bomba de inyección.

Sólo hay un pistón distribuidor central, que gira alrededor de una placa de levas y se encarga de distribuir e inyectar el combustible en cada uno de los cilindros.

El pistón axial realiza tantas carreras como cilindros tiene un motor.

Las bombas centrífugas de pistones axiales están equipadas con un controlador mecánico o electrónico que detecta la carrera del pistón y mide la cantidad de combustible inyectado.

En las bombas axiales multipista con electroválvula, todos los parámetros están controlados por una unidad de control electrónico (ECU).

B) Bomba de pistón rotativo con pistón radial

Este tipo de bomba no tiene un pistón axial, sino varios pistones radiales, 2 ó 4 pistones.

Estos pistones radiales son accionados por un anillo de levas y el inicio de la carrera de inyección.

Están equipados con una electroválvula de alta presión que controla la velocidad de inyección.

Mediante el control de la electroválvula y la rotación del anillo, se ajustan todos los parámetros de inyección: arranque, caudal y presión.

Todas las señales de control de la electroválvula se transmiten a la unidad de control del vehículo.

Tipos de bombas de inyección diésel

En línea. Constan de un elemento de accionamiento y un pistón para cada cilindro del motor. Por lo tanto, están conectadas "en serie" y se accionan de forma sincronizada con el movimiento del motor a través del árbol de levas. El diseño especial del pistón y el sistema de rotación del pistón permiten variar la cantidad de combustible inyectado en función de las necesidades del motor. Este tipo de bomba se utiliza principalmente en motores diésel.

Rotativas. Al igual que las bombas en línea, estas bombas controlan la cantidad de combustible inyectado. Sin embargo, utilizan un solo dispositivo de bombeo, que distribuye el combustible a todos los inyectores y lo suministra en un orden específico. Funcionan mediante una bomba de paletas que aspira el combustible del depósito a la cámara de la bomba, desde donde se dosifica al sistema de inyección. Pueden ser bombas de pistones axiales o radiales.

Hay otros tipos de bombas, como las de inyección simple, pero se utilizan poco en los coches. Se utilizan principalmente en otros sectores (locomotoras, barcos, etc.).

Recomendaciones

El principal peligro asociado a una bomba de combustible defectuosa son las impurezas del propio combustible. Estos contaminantes pueden corroer los materiales de la bomba y obstruir determinados conductos, provocando, entre otras cosas, la obstrucción del filtro de combustible, el bloqueo del mecanismo de la bomba o su mal funcionamiento.

- Para evitar en la medida de lo posible las averías, siga las siguientes recomendaciones:

- No conduzca constantemente en reserva (el depósito debe estar lo más lleno posible).

- Utilice siempre combustible de buena calidad.

- Utilice aditivos detergentes de buena calidad.

Los diferentes tipos de bombas de combustible o bombas de inyección son importantes para la salud del motor. Por lo tanto, es muy importante que reciban un buen mantenimiento durante toda la vida útil del vehículo.