Inyectores y ciclos de combustión

Naútica. Naval. Barcos. Embarcaciones. Inyectores. Ciclos de combustión. Sistemas de inyección. Ciclo termodinámico. Explosión de cuatro tiempos. Explosión de dos tiempos

  • Enviado por: Daniel Alejandro Aquino Sánchez
  • Idioma: castellano
  • País: Venezuela Venezuela
  • 15 páginas
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INYECTORES Y

CICLOS DE COMBUSTIÓN


CONTENIDO.

INTRODUCCIÓN 1

INYECTORES Y SISTEMAS DE INYECCIÓN 1

INYECTOR 1

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE INYECCIÓN 2

FUNCIÓN DEL INYECTOR 2

PARTES DEL INYECTOR 3

FUNCIONAMIENTO DEL INYECTOR 4

TIPOS DE INYECTORES 5

1) MECÁNICO 5

2) ELECTRÓNICO 6

BOMBA DE INYECCIÓN 7

CICLO TERMODINÁMICO 8

EXPLOSIÓN DE CUATRO TIEMPOS 8

ELEMENTOS DE UN MOTOR DE 4 TIEMPOS. 8

FUNCIONAMIENTO DE LOS CUATRO TIEMPOS. 9

EXPLOSIÓN DE DOS TIEMPOS 11

CONCLUSIONES 12

BIBLIOGRAFÍA 13


INTRODUCCIÓN

Este trabajo trata sobre los sistemas de inyección y su funcionamiento, así como sobre los inyectores, su funcionamiento, partes, tipos, además de la información sobre la bomba de inyección, el ciclo térmico relacionado con los motores; además de los sistemas de explosión a cuatro y a dos tiempos de los motores.

INYECTORES Y SISTEMAS DE INYECCIÓN

INYECTOR

Componente del sistema de inyección encargado de la inyección del combustible al interior del cilindro o al conducto de admisión del mismo o a la cámara de precombustión en el caso de los motores diesel.

El inyector es el encargado de pulverizar en forma de aerosol la gasolina procedente de la línea de presión dentro del conducto de admisión, es en esencia una refinada electroválvula capaz de abrirse y cerrarse muchos millones de veces sin escape de combustible y que reacciona muy rápidamente al pulso eléctrico que la acciona.

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE INYECCIÓN

Este sistema consta fundamentalmente de una bomba de desplazamiento positivo con capacidad para inyectar cantidades variables de combustible dada por un diseño especial de los émbolos y con un émbolo por inyector o cilindro del motor.

El otro componente importante es el inyector propiamente dicho encargado de la inyección directamente en la cámara de combustión (inyección directa) o en una cámara auxiliar (inyección indirecta).

FUNCIÓN DEL INYECTOR

La función es la de producir la inyección de combustible líquido finamente pulverizado en el momento indicado y en la cantidad justa de acuerdo al régimen de funcionamiento del motor.

De acuerdo a la secuencia de encendido de un motor, el inyector, inyecta cierta cantidad de combustible a alta presión y finamente pulverizado en el ciclo de compresión del motor, el cual, al ponerse en contacto con el aire muy caliente, se mezcla y se enciende produciéndose la combustión.

PARTES DEL INYECTOR

Las partes fundamentales que componen el inyector son:

  • Portatobera.

  • Tobera.

  • Tuerca de tobera.

  • Tuerca de tapa.

  • Vástago.

  • Conexión para retorno.

  • Resorte.

  • Tuerca de ajuste del resorte.

  • Entrada de combustible

FUNCIONAMIENTO DEL INYECTOR

Por medio del vástago se transfiere la fuerza del resorte. La presión de atomización se ajusta mediante la tuerca de ajuste del resorte que actúa también como asiento para el mismo. El combustible circula desde la entrada de combustible hasta el conducto perforado ubicado en la portatobera.

La punta de la válvula de aguja que asienta contra la parte inferior de la tobera, impide el paso por los orificios de la tobera cuando hay combustible a presión los conductos y galería del inyector, se levanta la aguja de su asiento y se atomiza el combustible en las cámaras de combustión. Una pequeña cantidad de combustible escapa hacia arriba el cual sirve de lubricante entre la aguja y la tobera y también lubrica las otras piezas del inyector antes de salir por la conexión para el tubo de retorno en la parte superior y retorno al tanque.

Patrón de atomización: La forma de descarga en los orificios de la tobera del inyector se llama patrón de atomización. Este patrón se determina por características como el número, tamaño, longitud y ángulo de los orificios y también por la presión del combustible dentro del inyector. Todos estos factores influyen en la forma y longitud de la atomización.

La tobera. La función de la tobera es inyectar una carga de combustible en la cámara de combustión de forma que pueda arder por completo. Para ello existen diversos tipos de toberas, todas con variaciones de la longitud, número de orificios y ángulo de atomización. El tipo de tobera que se emplee en el motor depende de los requisitos particulares de sus cámaras de combustión.

TIPOS DE INYECTORES

El inyector puede ser mecánico como ejemplo el inyector de una motorización diesel, o electrónico como en el caso de una motorización gasolina.

1) MECÁNICO

El Inyector mecánico funciona a través de un Sistema de alimentación que controla el caudal y el momento de la inyección de forma mecánica. Se utilizó en los primeros motores de inyección de gasolina hasta que los desplazaron las inyecciones electrónicas. En los motores Diesel se emplea pero va a ser reemplazado rápidamente por los sistemas de inyección de conducto único o common-rail.

'Inyectores y ciclos de combustión'

2) ELECTRÓNICO

Los sistemas de inyección electrónica cuentan con numerosos sensores que mandan información a la unidad de mando del motor para que esta de la señal de mando necesaria al inyector para que se realice la inyección del combustible en el momento oportuno. El inyector electrónico se activa mediante la señala eléctrica recibida de la unidad de mando y se cierra por recuperación de un muelle o resorte interior.

'Inyectores y ciclos de combustión'

BOMBA DE INYECCIÓN

Elemento del circuito de alimentación de combustible cuya finalidad es la de la distribución de combustible a los distintos cilindros, a través de los inyectores, para la combustión.

La bomba de inyección es la encargada de la aspiración del combustible, de la regulación del régimen, del avance a la inyección, de la parada del motor.

Se utiliza principalmente en los motores Diesel y es el corazón de la motorización Diesel.

CICLO TERMODINÁMICO

Un ciclo termodinámico es una evolución cíclica de procesos termodinámicos que evolucionan dentro de un intervalo de temperatura. El ciclo termodinámico se realiza en dispositivos destinados a la obtención de trabajo a partir de dos fuentes de calor a distinta temperatura que se emplea para producir movimiento.

El ciclo térmico se utiliza en los motores térmicos. Un motor térmico convierte la energía térmica de un fluido, obtenido mediante un proceso de combustión en energía mecánica.

El funcionamiento de los motores térmicos, está caracterizado por las temperaturas máxima y mínima entre las que opera el fluido del motor, así como la rapidez con que puede realizar el ciclo, lo cual define su potencia

Los motores térmicos transforman un flujo de calor en trabajo mediante una serie de procesos termodinámicos que se realizan en forma continuada en el motor en conjunto. Se caracteriza por ser un proceso en el cual la combustión de la mezcla aire - combustible se produce a presión aproximadamente constante (expansión adiabática) dado que el pistón se desplaza hacia abajo mientras se realiza.

EXPLOSIÓN DE CUATRO TIEMPOS

ELEMENTOS DE UN MOTOR DE 4 TIEMPOS.

  • El combustible, que es gasolina+aire, que se mezcla fuera del cilindro en el carburador.

  • La bujía, que es el elemento de ignición, que produce la chispa que permite la combustión.

  • El pistón, que es el elemento mecánico, que se mueve con movimiento rectilíneo alternativo gracias a los gases que se hallan dentro del cilindro.

  • El cilindro, que es el espacio donde se realiza el proceso de combustión:

  • La biela y el cigüeñal, que son los mecanismos que transforman el movimiento rectilíneo del pistón en circular.

  • Las válvulas: de admisión y de escape son las que controlan la entrada de aire más gasolina y la salida de los gases de la combustión. La obertura y cierre de las válvulas se controla por otro eje denominado eje de levas.

  • FUNCIONAMIENTO DE LOS CUATRO TIEMPOS.

    1º TIEMPO: Admisión de la mezcla de combustible.

    El pistón se desplaza de arriba hacia abajo, desde el punto muerto superior (PMS) y se aspira la mezcla por el cilindro pasando a la válvula de adminsión, el pistón regresa al punto muerto inferior (PMI), la válvula de admisión se cierra y el pistón hace dar media vuelta al cigüeñal.

    2º TIEMPO: Compresión de la mezcla de combustible.

    Al finalizar la admisión el pistón empieza su recorrido hacia arriba. La válvula de admisión está cerrada, el pistón asciende partiendo del PMI, al ascender el pistón comprime la mezcla aspirada durante el primer tiempo y llega al PMS, para realizar este recorrido de compresión ha sido necesaria otra segunda media vuelta del cigüeñal.

    3º TIEMPO: Explosión y expansión de la mezcla comprimida (tiempo motor).

    Ignición progresiva de la mezcla debido a la chispa que se genera por la bujía. La válvula de admisión está cerrada, el pistón está en el PMS y la mezcla se encuentra comprimida al máximo, debe producirse la chispa para que se produzca la explosión del motor, que hace aumentar la presión del pistón y lo lanza hacia la base arrastrando al cigüeñal mediante la biela y cuando los gases se expanden baja el pistón llegando al PMI, dando otra media vuelta el cigüeñal.

    4º TIEMPO: Escape de los gases quemados para permitir la renovación del ciclo.

    Nuevamente el pistón vuelve a su recorrido hacia arriba, empujando los residuos de la combustión. La válvula de admisión está cerrada, el pistón asciende partiendo del PMI y se expulsan los gases quemados por la válvula de escape que se encuentra abierta, El pistón llega al PMS y los gases quemados son evacuados, dándose otra media vuelta del cigüeñal. Al final de este tiempo, se cierra la válvula de escape, se abre la de admisión y el ciclo empieza de nuevo.

    'Inyectores y ciclos de combustión'

    EXPLOSIÓN DE DOS TIEMPOS

    1º Tiempo

    El cárter aspira una nueva mezcla y al subir el pistón se comprime la mezcla, la bujía inicia la explosión de la mezcla de aire y gasolina, el pistón baja, en el cárter continúa la aspiración mientras que en la parte superior del cilindro se presenta la chispa de la bujía y el pistón comienza su descenso

    2º Tiempo

    En el cárter se precomprime la mezcla y el pistón deja escapar los gases por el conducto de escape, Por el conducto de carga entra la nueva mezcla que empuja los gases quemados hacia fuera. El árbol de manivela convierte el movimiento de vaivén del émbolo en un movimiento de rotación.

    'Inyectores y ciclos de combustión'

    CONCLUSIONES

  • Un inyector es un componente del sistema de inyección encargado de la inyección del combustible, que se encarga de pulverizar en forma de aerosol el combustible, para que pueda ponerse en marcha el motor.

  • Los inyectores pueden ser mecánicos o electrónicos.

  • La Bomba de Inyección es la encargada de la aspiración del combustible.

  • El ciclo térmico se utiliza en los motores térmicos. Un motor térmico convierte la energía térmica de un fluido, obtenido mediante un proceso de combustión en energía mecánica.

  • El ciclo de explosión a cuatro tiempos funciona:

  • 1º tiempo: Admisión: El pistón se desplaza de arriba hacia abajo

    2º tiempo: Compresión: Al finalizar la admisión el pistón empieza su recorrido hacia arriba.

    3º tiempo: Combustión (expansión): ignición progresiva de la mezcla debido a la chispa que se genera por la bujía en los

    4º tiempo: Escape: Nuevamente el pistón vuelve a su recorrido hacia arriba, empujando los residuos de la combustión.

  • El Ciclo de explosión a dos tiempos, funciona:

  • 1º tiempo: El cárter aspira una nueva mezcla y al subir el pistón se comprime la mezcla, y continúa la aspiración mientras que en la parte superior del cilindro se presenta la chispa de la bujía y el pistón comienza su descenso.

    2º Tiempo: En el cárter se precomprime la mezcla y el pistón deja escapar los gases por el conducto de escape, v una vez finalizado, por el conducto de carga entra la nueva mezcla que empuja los gases quemados hacia fuera.

    BIBLIOGRAFÍA

    http://www.autocity.com/glosario/index.htm

    http://www.automotriz.net/tecnica/conocimientos-basicos-21.html

    http://www.mecanicavirtual.iespana.es

    http://www.sabelotodo.org/automovil/motor/inyector.jpg

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