Inyectores

Tecnología. Pruebas. Zumbidos. Chorro: forma. Presión de apertura. Goteo. Fugas. Montaje. Desarmado. Bomba rotativa

  • Enviado por: Memo Pintos
  • Idioma: castellano
  • País: México México
  • 14 páginas

publicidad
publicidad

NOTA : La comprobación de inyectores puede resultar peligrosa ya que la presión a que sale combustible de la tobera del inyector es suficiente para perforar la piel humana y llegar al torrente sanguíneo. Esto último puede tener consecuencias MORTALES. Lo ideal es probar el inyector con éste alojado en una campana de pruebas especial de manera que el chorro no pueda dañar a nadie. El inyector deberá apuntar siempre en sentido opuesto al operador del aparato de pruebas o a cualquier otra persona que asista a las mismas. Al realizar estas pruebas además de protegerse las manos con una crema adecuada o con guantes de goma es aconsejable utilizar gafas de seguridad.

Las pruebas básicas a que han de someterse los inyectores son las siguientes:

1. Prueba de "zumbido" del inyector permite averiguar si la válvula de aguja oscila durante la inyección (lo cual es necesario para la correcta atomización del combustible), ya que al hacerlo produce el característico zumbido.
2. Observación de la forma del chorro permite determinar si el conjunto inyector (tobera y válvula de aguja) está sucio o dañado.
3. Comprobación de la presión de apertura del inyector - permite comprobar si la aguja se levanta de su asiento en la tobera al alcanzar el combustible la presión correcta.
4. Prueba de fugas por el inyector permite determinar si el conjunto inyector (tobera y válvula de aguja) es estanco.
5. Prueba de fugas internas en el inyector permite averiguar el grado de desgaste interno del conjunto debido a falta de estanqueidad entre las dos partes del cuerpo del inyector o a desgaste entre la aguja y su alojamiento.

Antes de llevar a cabo ninguna de las pruebas indicadas a continuación monte el inyector en el aparato de comprobación utilizando el adaptador adecuado y siguiendo las instrucciones del fabricante del instrumento. Purgue la bomba y la tubería de combustible de acuerdo con las correspondientes instrucciones y mueva rápidamente la palanca del comprobador de forma que se produzca la inyección dos o tres veces a fin de desalojar cualquier partícula de suciedad o depósito de carbonilla que pueda haber en el inyector. El comprobador suele ir equipado con una válvula reguladora de caudal de gasoil, la cual deberá ajustarse al caudal mínimo necesario para accionar el inyector.

A - "Zumbido" del inyector


Para que el conjunto inyector pulverice correctamente el combustible es preciso que la aguja oscile hacia atrás y hacia adelante, a una frecuencia muy elevada, durante la fase de inyección. Al llegar al inyector el combustible a presión impulsado por la bomba de inyección se produce una variación de la presión de impulsión durante el periodo comprendido entre el comienzo y el final del suministro. Esta variación hace que oscile la válvula de aguja del inyector, oscilación que puede percibirse por el zumbido y la vibración que produce (fig.1) cuando se acciona el inyector en un aparato de comprobación. Si no hay zumbido o éste es irregular lo más probable es que se deba a que el inyector se encuentra en mal estado o a que la válvula de aguja se pega. La palanca del comprobador deberá accionarse a un ritmo uniforme para que se produzca el zumbido y el manómetro deberá estar cerrado.

B - Forma del chorro


Un chorro no uniforme, de aspecto estriado o fragmentado indica que el inyector está sucio o presenta algún tipo de daño. Las formas de chorro deseables en la mayoría de los tipos de inyectores son las que se indican en las figs. 2 y 3. El chorro proyectado por el inyector debe ser regular, en forma de abanico, centrado con respecto al eje del inyector, sin interrupciones ni estrías y sin goteo (figs. 1 y 4).

Inyectores

Inyectores
Si el chorro sale del inyector oblicuamente, formando estrías o con interrupciones (fig. 7) ello indica que está sucio o dañado. Téngase en cuenta no obstante que algunos inyectores de orificios múltiples comúnmente utilizados en motores de inyección directa producen varios chorros finos en abanico (D o E, fig. 2). En este caso la forma del chorro deberá comprobarse de la misma manera pero sin tener en cuenta los huecos entre los diferentes chorros. De todos modos cualquier falta de simetría en la forma del chorro de un inyector de orificios deberá inspirar sospechas a menos que se compruebe que existe una clara desviación intencionada en la disposición de los orificios de la tobera.

Téngase en cuenta que el inyector tipo Pintaux (C, fig. 2) tiene un orificio auxiliar a un lado del orificio central, que produce un chorro adicional descentrado. Bombeando más despacio con la palanca del comprobador de inyectores se conseguirá que la inyección se produzca únicamente por ese orificio auxiliar del inyector Pintaux. Ante cualquier irregularidad en la forma del chorro deberá desarmarse, limpiarse y examinarse el conjunto inyector. Para comprobar la forma del chorro el manómetro deberá estar cerrado.

C - Presión de apertura del inyector


Al alcanzarse una presión determinada el inyector deberá abrirse de repente, sin ningún goteo previo. La presión de apertura de los inyectores figura especificada en la sección de datos técnicos de cada motor. Se verifica bombeando con la palanca del comprobador de inyectores a razón de una embolada por segundo aproximadamente (salvo indicación en contrario) y observando la lectura de presión del manómetro al comienzo del suministro, instante en que la aguja del instrumento oscila ligeramente.

Si la presión de apertura es superior a la prescrita ello puede obedecer al pegado de la espiga de presión, a una obstrucción parcial de uno o varios orificios de la tobera o a una precarga incorrecta del muelle de presión. Si por el contrario es inferior a la prescrita puede deberse a que la válvula de aguja esté pegada en posición abierta, el muelle roto o a que la precarga de este último sea incorrecta. Los inyectores con tornillo de ajuste de la precarga del muelle (fig. 5) pueden calibrarse correctamente actuando sobre el tornillo, mientras que los que llevan un suplemento de reglaje de precarga encima del muelle (fig. 6) puede cambiarse el suplemento por otro del espesor adecuado. Es normal tener que reajustar la presión de apertura de los inyectores a los 70.000 km.

Para aumentar la presión de apertura hay que actuar sobre el tornillo de ajuste del muelle de modo que penetre a mayor profundidad en el cuerpo del inyector o, si éste es del tipo de reglaje por suplemento, colocar un suplemento de precarga más grueso. Si lo que se requiere es reducir la presión de apertura habrá que proceder a la inversa. Normalmente la presión de apertura se ajusta a un valor ligeramente superior al recomendado para compensar la ligera reducción que se produce durante la fase inicial de utilización del inyector. Por ejemplo un inyector con una presión de apertura recomendada de 175 bar lo mejor es calibrarlo para que abra a 180 bar. Algunos inyectores ajustables mediante tornillo llevan en éste una tuerca de bloqueo que es preciso aflojar para poder realizar el ajuste, debiendo apretarse de nuevo una vez efectuado éste.

D - Goteo por el inyector


En la sección correspondiente a cada motor se prescribe un determinado valor de verificación, expresado en presión y segundos, para la prueba de goteo de los inyectores. El inyector deberá mantener la presión prescrita durante el tiempo estipulado sin que se produzcan fugas de combustible o de gasoil de pruebas (fig. 8). El modo más fácil de detectar tales fugas es colocando un trozo de papel absorbente debajo del inyector durante la prueba. Si el inyector gotea después de limpiar la tobera y la válvula de aguja, deberá sustituirse por uno nuevo.

E - Fugas internas en el inyector


La prueba de fugas internas consiste en medir el tiempo que tarda en producirse una caída sostenida de la presión del combustible desde un valor justo por debajo de la presión de apertura hasta un valor inferior especificado de antemano. El valor de verificación para esta prueba, expresado en gama de presión y segundos. Al efectuar esta prueba es importante asegurarse de que el inyector no presente goteo por el orificio u orificios de inyección.

Una caída de presión demasiado rápida indica la existencia de una holgura excesiva entre el vástago de la aguja y su alojamiento en el cuerpo del inyector (lo que hace necesario sustituir el conjunto inyector por uno nuevo) o falta de estanqueidad entre las dos partes principales del cuerpo del inyector (normalmente va montada entre ellas una arandela de cobre

Un inyector defectuoso puede dañar el electrodo de la bujía de incandescencia; por lo tanto si ha habido problemas con los inyectores en motores de inyección indirecta deberá comprobarse el estado de dichas bujías.

El estado de los inyectores tiene una importancia critica para el buen funcionamiento del motor y por ello es necesario comprobarlos periódicamente. Los síntomas de suciedad o desgaste de los inyectores son la emisión de humo negro en el escape, fuerte golpeteo del motor, pérdida de potencia, sobrecalentamiento, fallos de encendido y mayor consumo de combustible.

NOTA: El gasoil es perjudicial para la piel y los ojos. La exposición prolongada de la piel a dicho combustible puede provocar dermatitis. Por ello cuando se manipule algún componente del sistema de combustible es aconsejable utilizar guantes protectores o al menos protegerse las manos con una crema adecuada.

Desmontaje y montaje de los inyectores

Como norma general deberá tenerse en cuenta los siguientes puntos:

1. Antes de aflojar cualquier conexión del sistema de combustible compruebe que esté libre de grasa y suciedad, para evitar la posible contaminación de las tuberías de combustible. Se puede utilizar aire comprimido para eliminar la suciedad de los racores pero nunca después de haber abierto cualquier parte del sistema de combustible.

2. Primero afloje los racores de conexión de la tubería de combustible al inyector y a la bomba de inyección. Si las tuberías de combustible se mantienen unidas por medio de una o varias abrazaderas, retire éstas.

3. Desacople las conexiones de retorno del inyector, teniendo la precaución de recoger las arandelas de cobre si los racores son del tipo orientable.

4. En los inyectores de sujeción por mordaza o brida con más de una tuerca o tornillo de fijación, afloje estos elementos graduales y uniformemente para no deformar el inyector y después retire las tuercas o tornillos y la mordaza. Si el inyector está muy apretado en la tapa tendrá que utilizar un extractor adecuado.

5. En casi todos los inyectores, la estanqueidad entre éstos y la tapa se consigue por medio de una arandela de cobre (A, fig. 1). Esta arandela cierra la parte superior del inyector y en algunos casos éste asienta sobre una arandela ondulada o cóncava situada en la parte inferior del alojamiento para el inyector (B, fig. 1), la cual actúa como aislante térmico. Estas arandelas deberán renovarse cada vez que se desmonte el inyector. Suelen ir encajadas con apriete en el alojamiento del inyector y a menudo hay que utilizar un alambre doblado para extraerlas. Algunos inyectores van montados con un casquillo aislante (C, fig. 2) además de la arandela de estanqueidad y a veces este casquillo sustituye a la arandela cóncava u ondulada. Si el citado casquillo es de tipo desmontable deberá renovarse también cada vez que se desmonte el inyector.

6. Tapone el extremo de todas las tuberías de combustible desconectadas para evitar que entre suciedad. La presencia de suciedad en el sistema de combustible puede provocar graves averías en las delicadas superficies internas de la bomba de inyección y los inyectores, mecanizadas con gran precisión.

7. Es indispensable limpiar meticulosamente los alojamientos de los inyectores antes de volver a montar éstos.

8. Cualquier partícula de suciedad que quede en el alojamiento puede ocasionar fugas de compresión, lo mismo que si se vuelven a utilizar arandelas de estanqueidad viejas, ya aplastadas, y tales fugas pueden originar fuertes erosiones en el inyector debido a las altas temperaturas de los gases de la fuga. Además los depósitos de carbonilla formados entre el cuerpo del inyector y las paredes de la tapa debido a la fuga pueden hacer que el inyector se agarrote en el alojamiento. Si los inyectores son de montaje a rosca y tienen prescrito un determinado par de apriete, respete éste al volver a montarlos. Utilice una llave de inyectores o una llave de vaso de suficiente profundidad para poder utilizar una llave dinamométrica.

Desarmado, limpieza y armado de los inyectores

Todos los inyectores pueden desarmarse ya que el porta inyector y el cuerpo del inyector van unidos a rosca. Con este fin el inyector está provisto, en los lugares adecuados, de caras planas o hexágonos para las correspondientes llaves. La mayoría de los inyectores tienen componentes parecidos, siendo los más importantes el cuerpo del inyector, el porta inyector, la tobera, la válvula de aguja y el muelle de presión (fig. 5). Los tipos de inyectores más utilizados son los representados en las figs. 3 y 4.

Los motores de inyección indirecta suelen llevar inyectores Bosch y CAV de montaje a rosca como los de las figs. 4 A y 5 el muelle de presión que mantiene apretada la aguja contra su asiento en el inyector se monta con una precarga conseguida por medio de un suplemento (7, fig. 5) o de un tornillo de ajuste (fig. 6). Esta precarga determina la presión de apertura del inyector y normalmente no es preciso reajustarla. No obstante si el resultado de la prueba de apertura indica que el inyector está descalibrado, puede ajustarse el tornillo de precarga o añadirse un suplemento de distinto espesor para corregir el defecto.

Es esencial limpiar escrupulosamente el inyector antes de desarmarlo. Para ello lo mejor es utilizar un recipiente limpio con petróleo y una brocha de cerdas duras. Cualquier mota de polvo o partícula de suciedad que penetre en el inyector puede ocasionar un grave desgaste del mismo.

Entre las piezas del cuerpo del inyector suelen ir montadas arandelas de estanqueidad de cobre; estas arandelas compresibles han de renovarse cada vez que se desarme el inyector. Para desarmar y armar el inyector lo mejor es sujetarlo firmemente en un útil especial o en una morza de banco, teniendo la precaución en este último caso de no apretar el tornillo excesivamente.

NOTA.- Si se desarma más de un inyector es importante que no se mezclen los componentes de unos con los de otros ya que tal intercambio descompensaría las tole-rancias de montaje y perjudicarían el funcionamiento de los inyectores.

Los equipos especiales de limpieza suelen contener un cepillo metálico de latón, raspadores de toberas y agujas, un surtido de alambres de limpieza de orificios y de varillas para limpieza de canalizaciones, de varios diámetros, y un porta alambres/portavarillas para usar estos utensilios con más facilidad. El latón es el único metal que puede utilizarse sin peligro para escarbar en los orificios o raspar los componentes de los inyectores.

Para limpiar las piezas de los inyectores puede utilizarse nafta. Durante la limpieza deberá prestarse especial atención a la superficie de asiento y a la válvula de aguja del inyector que deberán secarse perfectamente con un paño que no desprenda pelusa.

Los depósitos de carbonilla del exterior de la tobera pueden eliminare con un cepillo de latón (fig. 7). Los depósitos de carbonilla endurecidos pueden rasparse con un trozo de madera dura o una pletina de latón y, si es necesario, reblandecerse sumergiéndolos antes en nafta o gas oil.

El vástago de presión de los inyectores de espiga (B, fig. 8) debe examinarse minuciosamente para ver si existen depósitos de carbonilla en la zona del escalón, donde varia el diámetro del vástago. Los orificios y las canalizaciones de combustible deberán limpiarse totalmente de obstrucciones y depósitos utilizando alambres y varillas de latón de los diámetros adecuados.

NOTA.- Dado que los alambres de limpieza son muy finos y pueden romperse fácilmente quedando atascados los pequeños trozos de alambre en los orificios sin posibilidad de extraerlos, se recomienda dejar que el alambre asome sólo lo imprescindible del porta alambres a fin de que ofrezca la máxima resistencia posible a la flexión.

Una vez limpia todas las piezas deberán enjuagarse a fondo el inyector con disolvente y la superficie del asiento y el cono de la aguja deberán secarse con un paño que no desprenda hilachas. Para comprobar si la tobera y el cono de la aguja están perfectamente limpios puede introducirse la aguja en la tobera y escuchar el sonido que produce la primera al dejarla caer contra el asiento de la segunda; deberá ser un claro chasquillo metálico. Si no es así, será necesario limpiar mejor ambas piezas.

NOTA: Si se observa que el inyector presenta una tonalidad azulada por haberse sobrecalentado o si el asiento presenta un aspecto mate en vez de brillante, no intentar esmerilar ambas superficies de contacto para adaptarlas; en lugar de ello cambiar la tobera y la aguja (sí se dispone de estas piezas) o el inyector completo.

Antes de armar el inyector, sumergir la tobera y la aguja en gasoil limpio para que la aguja se deslice con facilidad en su guía. Una vez armado el inyector comprobar su funcionamiento en un banco de pruebas de inyectores como se  indicará en futuras notas.

INSPECCIÓN Y REAJUSTE DE UNA BOMBA ROTATIVA

Ante todo se limpiara bien todos los elementos, empleando los útiles correspondientes.

Se elimira todo rastro de carbonilla del extremo inferior de la aguja utilizando para ello un cepillo de latón y se pulimentará luego con un trozo de madera blanda. Póngase mucho cuidado al limpiar las agujas, pues un simple pelillo o mota pueden originar pérdidas o alteraciones en la pulverización. Cuando las toberas están gastadas, el asiento queda marcado y ronca con dificultad en el banco de ensayo. Algunos técnicos con muy buena mano se atreven a reconstruir el asiento con polvo de óptico, o líquido de pulimentar, pero es una práctica que nos parece desechable ya que la limpieza reconstruida tiene una duración mucho menor y por muy hábil que sea lo fácil es conseguir deteriorar la zona de guía de la aguja. Recomendaríamos siempre colocar elementos nuevos.

Todas las superficies pulimentadas deberán tener aspecto brillante y sobre todo no aparecer azuladas debido a recalentamientos, o morenas a causa de los depósitos de descomposición del combustible.

El exterior de la tobera(pero su asiento superior) se limpia de carbonilla con cepillos metálicos. Los orificios de alimentación, las paredes de la bolsa de combustible y los orificios de tobera o de pulverización se limpian con los útiles adecuados.

Conviene asegurarse que la cara superior de asiento no está deformada ni rayada y perfectamente limpia.

Para ablandar las formaciones carbonosas y las gomas o lacas, que aparecen demasiado duras, se pueden preparar una solución de sosa cáustica al 10% disolviendo 50 gramos de sosa en 0,5 litros de agua con detergente de lavado. Se colocan los inyectores en el líquido y se hierve durante una hora aproximadamente. Debe cuidarse mucho de no sobrepasar esta concentración, ni siquiera por evaporación del agua (colocar tapa de condensación), ya que si así fuera quedarían deteriorados los ajustes e inutilizadas las piezas. Se lavan después con agua corriente y después en las cubas de lavado con aditivo antioxidante. El aire comprimido es la mejor herramienta de limpieza.

Una ves todo bien limpio y a punto, podemos comprobar los siguientes puntos:

Cámara superior de asiento. Con azul y contra un buen mármol se comprueban los toques que dan fe de su planitud. Si estuviese deformada o simplemente rayada, es inútil tratar de aprovechar la tobera.

Ajuste aguja-guía. Se comprueba mediante un ensayo de deslizamiento. La aguja previamente sumergida en gasóleo limpio o líquido de prueba y vuelta a colocar en la tobera, se levanta con la mano hasta un tercio de su guía, sosteniendo a 45° aproximadamente la tobera. Debe caer deslizando su propio peso, sobre el asiento.

Asiento de la aguja. Ante todo, se observará el extremo cónico de la aguja. Puede estar golpeado o rayado, lo que hace inútil la tobera, pero tambien puede presentar la zona de asiento excesivamente gastada. Por poco que la yema del dedo se note resalte ya será imposible reajustarla.

Si la aguja está bien, se empleará la lupa luminosa para observar el fondo donde está el asiento. También debe aparecer en perfecto estado.

Otros puntos. Nada debe presentar señales de roce o golpes y especialmente los orificios y la punta de la tobera y los asientos de los empalmes a alta presión.

A veces se observara que la punta de la tobera está como erosionada o desgastada por el roce de una llama y así es en realidad. Eso quiere decir que el motor ha estado quemando inadecuadamente bastante tiempo (seguramente pistones, segmentos, y válvulas piden una limpieza) o en el mejor de los casos que por falta de junta o de grueso de junta suficiente la tobera penetraba demasiado ene la cámara y su temperatura alcanzaba valores inaceptables. Estas toberas son inaprovechables.

Algunas veces ocurre que la tobera no penetra bastante en al cámara y entonces ocurre además, que l pared de la cámara de combustible en la culata también está quemada o agrietada. Si está agrietada (pierde en la prueba con agua a presión o tiene algún siento partido) es inaprovechable, pero si al erosión no ha alcanzado los asientos de la válvula no tiene importancia.

Por ello si alguna parte sale defectuosa, rayada, desgastada o con huelgos excesivos, debe cambiarse la totalidad de la cabeza hidráulica por otra que corresponda al tipo de bomba y su sentido de giro.

Desastes. Que las superficies adquieran brillo en las zonas de mayor carga no tiene importancia si al superficie no tiene defectos. Lo que no es admisible es la excesiva holgura de los pistoncillos por la pérdida de presión que representa y que puede comprobar como lo hicimos con la aguja del inyector.

Las zapatas y los rodillos deben quedar totalmente libres y la superficie de contacto entre rotor y cabeza hidráulica también.

Juegos longitudinales. Se comprende que los juegos no tienen demasiada importancia cuando no llevan a variaciones en los tiempos o carreras de distribución, pero en cambio, los montajes han de ser de mucha precisión y los juegos mínimos sí pueden influir en el momento de abertura o cierre o en la acción de los reglajes y del regulador. En todos los casos, aceptar variaciones mayores de 0.08mm, sería ya muy perjudicial para el buen funcionamiento del conjunto motor-bomba de inyección.

Tubos de impusión Antes de volver a chocar un tubo de comunicación entre bomba e inyector, es necesario saber que no tiene herrumbre o cascarilla interior, y aún menos obstrucciones, codos violentos o grietas en sus extremos. Al desmontarlos no debe olvidarse nunca de colocarlas fijaciones intermedias que se han dispuesto para eliminar las vibraciones provocadas por las alternativas del motor y que suelen ser las causantes de las grietas de los tubos.

Prueba de baja presión. Conviene probar todas las bombas después de su montaje. Se aplica aire comprimido a 1.5 bar por la salida de sobrantes y purga. A continuación se sumerge en el baño de gasóleo limpio y se descubren las posibles fugas por la aparición de burbujas. Antes de pasar a ulteriores comprobaciones deben resolverse las fugas.

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MINATITLAN

ADMINISTRACIÓN INDUSTRIAL Y TÉCNICAS DE MANTENIMIENTO

MANTENIMIENTO DE BOMBAS E INYECTORES DIESEL

MINATITLAN VERACRUZ A MIÉRCOLES 16 DE MAYO DEL 2001