Sistema De Alimentacion

Sistema de Alimentacion

El combustible que ha de servir para mover el vehículo se encuentra almacenado en un tanque o depósito, en algún lugar oculto del automóvil y ha de ir cerrado con un tapón provisto de un orificio para permitir el paso del aire y de los gases que allí se puedan formar, bien sea por el continuo movimiento del vehículo o por un calor excesivo.

El sistema de alimentación tiene por objeto extraer el combustible del depósito y conducirlo a los cilindros en las mejores condiciones, para que la combustión se realice correctamente.

Este sistema depende del tipo de motor, pero tanto los motores de gasolina como los de gasoil deben ir provistos de una bomba que extrae el combustible del depósito y lo empuja hacia el resto del sistema de alimentación: "Bomba de alimentación".

Sistema empleado:

Se emplean distintos sistemas de entrada de carburante en el cilindro.

• Para diesel: Bomba inyectora.

• Para gasolina: Carburador o inyector.

Suministros de Gasolina

El depósito de gasolina

Los depósitos de gasolina se instalan lo más lejos posible del motor: evitando así posibles incendios y se puede instalar el depósito a un nivel más bajo.

Estos están divididos en su interior para evitar el desplazamiento de carburante cuando el coche toma una curva o frena; está recubierto con una pintura que evita la corrosión. Normalmente son metálicos y su capacidad varía entre los 18 y 100 lts. además algunos cuentan con un deposito de reserva.

Es preciso que el aire pueda entrar en el depósito al tiempo que se consume la gasolina con objeto de evitar formación de vacio.

Filtros de Gasolina

La gasolina que entra en el depósito suele contener algo de polvo y humedad, por eso se instala un filtro de tipo basto que impide el paso de las partículas más gruesas y gotas de agua a los conductos. Por regla general la bomba de gasolina dispone de uno parecido. El carburador suele estar provisto de un filtro de malla metálica muy fina colocado en la entrada de la cuba.

• Suministro de combustible:

Se hace por medio de una bomba de combustible que tiene la misión de aspirar el combustible del depósito y enviarlo al carburador. Esta bombas pueden ser, según su funcionamiento, de accionamiento mecánico o eléctrico.

• Bomba Mecanica

Una parte excéntrica del arbol de levas acciona la palanca número 1, que mueve la membrana número 2, aspirando combustible por efecto de las válvulas 3 y 4, que son de efecto contrario.

Cuando la leva no acciona la palanca, ésta vuelve a su sitio por el resorte número 5, impulsando la membrana y con ella el carburante que sale hacia los cilindros por el número 4.

La membrana está constituida por un tejido de caucho sintético o de plástico. Si la membrana se rompe o se estropea producirá fallos en el sistema de alimentación, lo que impedirá que el combustible llegue normalmente a los cilindros.

Dicha membrana es accionada por un sistema mecánico, pero existe igualmente un sistema eléctrico para hacerla mover y aspirar.

Suele haber colocados, entre estos sistemas, varios filtros que purifican el combustible de las impurezas que le acompañan.

 Bomba Eléctrica

El principio de funcionamiento es el mismo que el de la mecánica, con la excepción que el diafragma es accionado por un solenoide (electroimán), en lugar del árbol de levas.

El Filtro De Aire

Un motor corriente utiliza de 2000 a 5000 lts. de aire por minuto, y por el filtro es de suma importancia para evitar que las partículas de polvo obstruyan los pasos de aire o arañen los pistones y cilindros.

Al cargarse poco a poco de polvo, la resistencia de los filtros oponen al paso del aire y eso afectaría progresivamente a la carburación sino se limpian o sustituyen cada cierto tiempo. El filtro de aire también actúa como silenciador pues amortigua el ruido que produce el aire al entrar al carburador.

Los filtros corrientes incluyen un elemento de papel que puede ser sustituido cuando este demasiado sucio, o disponen de un baño de aceite que cumple la función de filtrado. Otros más modernos incorporan plásticos como elemento filtrante, que no corroen, pesan menos y producen menos ruidos que los metálicos.

Colector De Admisión

Cumplen dos funciones: facilitan la vaporización de la mezcla, y la distribuyen a cada cilindro del modo más uniforme posible.

La distribución seria completamente uniforme si toda la mezcla se vaporizara en el carburador, pero no ocurre así en todo momento, por lo que parte de la gasolina llega al colector en estado liquido. Esto no seria de gran importancia si el motor tuviera un carburador para cilindro; pero si el carburador tiene que alimentar a más de un cilindro se necesita un sistema adicional de vaporización para mejora la distribución de la mezcla; esto se puede lograr con la ayuda de un foco calorífico. Este foco se encuentra en la zona central del colector, en contacto con el de escape.

Si la posición del motor dificulta la inclusión del punto caliente del escape se puede calentar el colector con una camisa de agua alimentada por el sistema de refrigeración.

Carburacion

Sistema de Carburación / Funcionamiento

• Misión del Sistema de Carburación:

Su misión consiste en mezclar una determinada cantidad de Gasolina y una determinada de aire, y en suministrar una proporción adecuada de esta mezcla vaporizada a cada cilindro para su combustión.

• Relación aire/carburante

Por la regla general una mezcla de aproximadamente 14,7 partes de aire y 1 de gasolina (denominada mezcla perfecta) asegura la completa combustión del carburante.

Las características que debe reunir la mezcla son las siguientes: riqueza para el arranque; menor riqueza para ralentí y poca velocidad, mucha riqueza para aceleraciones y velocidades altas.

La combustión del aire y la gasolina producen entre otros gases, monóxido de carbono, dióxido de carbono, hidrocarburos y oxido de nitrógeno.

Principios de Carburación

El vacio parcial que se crea en el cilindro cuando los pistones descienden en el tiempo de admisión absorbe el aire, haciéndolo pasar por el carburador. Este aire atraviesa el carburador; la cantidad que pasa está limitada por una aleta basculante, llamada regulador de mariposa cuya apertura y cierre son gobernados por el pedal acelerador. La gasolina que procede de la cuba del carburador se incorpora a la corriente de aire a nivel de un estrechamiento del conducto llamado venturi o difusor. Al pasar la corriente de aire por el venturi aumenta su velocidad y es precisamente en esta región de bajas presiones donde se absorbe la gasolina. En la practica un carburador como el que acabamos de describir no resultaría satisfactorio ya que el aire y la gasolina no tienen las mismas características de flujo. La mezcla se enriquecería progresivamente al aumentar el flujo de aire y disminuir su densidad, y llegaría un momento en que la mezcla sería demasiado rica.

Componentes de un carburador

Para poder conseguir unas dosificaciones de mezcla adaptadas a todas las condiciones de funcionamiento del motor, además del carburador elemental necesitamos unos dispositivos para la corrección automática de las mezclas, como son:

• Un sistema de funcionamiento para marcha normal, constituido por el carburador elemental (ya estudiado), adecuando la dosificación de mezcla en sus calibres a una dosificación teórica de de 1/14.7.

• Un circuito que proporciona la cantidad de combustible necesario para el funcionamiento del motor a bajas revoluciones (ralentí).

• Un sistema automático corrector de mezclas, formado por el circuito compensador de aire, para que a bajas y altas revoluciones del motor la dosificación de la mezcla se mantenga igual a la dosificación teórica.

• Un circuito economizador de combustible, para adecuar la riqueza de la mezcla a una dosificación de máximo rendimiento, con independencia de la carga de los cilindros.

• Un circuito enriquecedor de mezcla (bomba de aceleración), para casos críticos de funcionamiento a máxima potencia.

• Un dispositivo para el arranque del motor en frío.

Los carburadores pueden y de hecho varían según las marcas de los automóviles, pero en todos encontraremos tres elementos esenciales, que son:

• LA CUBA.

• EL SURTIDOR.

• EL DIFUSOR.

La cuba

El carburador dispone de un pequeño depósito llamo cuba que sirve para mantener constante el nivel de gasolina en el carburador, la cual es a su vez alimentada por la bomba de alimentación, que hemos visto.

Este nivel constante se mantiene gracias a un flotador con aguja que abre o cierra el conducto de comunicación, y en este caso, de alimentación entre la cuba y el depósito de gasolina.

El surtidor

La gasolina pasa de la cuba a un tubito estrecho y alargado llamado surtidor que comúnmente se le conoce con el nombre de "gicler". El surtidor pone en comunicación la cuba con el conducto de aire, donde se efectúa la mezcla de aire y gasolina (mezcla carburada).

El difusor

Es un estrechamiento del tubo por el que pasa el aire para efectuar la mezcla. Este estrechamiento se llama difusor o venturi. El difusor no es más que una aplicación del llamado "efecto venturi", que se fundamenta en el principio de que "toda corriente de aire que pasa rozando un orificio provoca una succión".

La cantidad de gasolina que pasa con el fin de lograr una óptima proporción (1:14.700), la regulan, como hemos visto, el calibrador o el difusor o venturi.

Por su parte, el colector de admisión, que es por donde entra el aire del exterior a través de un filtro en el que quedan las impurezas y el polvo, a la altura del difusor, se estrecha para activar el paso del aire y absorber del difusor la gasolina, llegando ya mezclada a los cilindros.

La corriente que existe en el colector, la provocan los pistones en el cilindro durante el tiempo de admisión, que succionan el aire.

Una válvula de mariposa sirve para regular la cantidad de mezcla, ésta es a su vez accionada por el conductor cuando pisa el pedal del acelerador, se sitúa a la salida del carburador, permitiendo el paso de más o menos mezcla.

Sistema automático corrector de mezcla (compensador)

En el estudio del carburador elemental se vio que a grandes velocidades y aumento de numero de revoluciones del motor, el enriquecimiento de la mezcla aumentaba innecesariamente, aumentando por tanto el gasto de combustible. Para frenar el gasto de combustible en esos momentos. el mismo aire de aspiración que circula a gran velocidad se encargara de frenar la salida de combustible por el surtidor.

Según el método empleado, el sistema corrector de mezcla puede ser de dos tipos:

• Por compensación del aire sobre el surtidor principal.

• Con surtidor auxiliar y pozo de compensación.

Corrector de mezcla por compensación en el surtidor principal

Este sistema consiste en que en el surtidor principal (5) se introduce un tubito llamado pozo compensador o emulsionador (2), con varios orificios a distintas alturas, y que comunica en su parte superior con el colector de admisión por medio de orificio calibrado (4), llamado soplador.

Cuando el motor funciona a régimen normal, el calibre o chiclé principal (1) proporciona un caudal de combustible necesario para el funcionamiento del motor dentro de la dosificación teórica, por lo que el pozo compensador se mantiene se mantiene lleno hasta el nivel establecido y con todos los orificios del tubo compensador tapados.

Cuando la depresión en el surtidor aumenta, debido al mayor numero de revoluciones del motor, la succión de combustible es mayor y arrastra mayor cantidad de combustible del que deja pasar el calibre (1), con lo cual el nivel del surtidor baja. Al quedar libres los orificios del tubo emulsionador (2), se establece una corriente de aire que entra por el calibre de aire (4) y sale por los orificios destapados. Esta corriente de aire se mezcla con el combustible que sale por el surtidor y proporciona, de esta forma, un caudal de combustible rebajado a la corriente de aire que pasa por el difusor.

Cuanto mayor sea el numero de revoluciones del motor, mayor será la depresión y descenso del nivel del pozo, con lo que al destaparse mayor numero de orificios la cantidad de aire que entra por ellos es mayor y, por tanto, la cantidad de combustible que sale por el surtidor se empobrece en la en la misma proporción.

Corrector de mezcla con surtidor auxiliar y pozo de compensación

En otros modelos el sistema compensador o corrector de mezcla consiste en añadir un surtidor más, como ocurre en los carburadores de la marca Zenith. Ademas del surtidor principal lleva otro surtidor auxiliar (2) alimentado directamente por la cuba (7), cuya caudal es controlado por un calibre de menor paso (4) y un pozo compensador intermedio (5) que se comunica con la atmósfera a través de un calibre de aire (6).

Ambos surtidores están calibrados, para que aporten en conjunto un caudal de combustible correspondiente a la dosificación teórica en marcha normal de funcionamiento. Estos surtidores no pueden intercambiarse entre sí.

Funcionamiento

Cuando la depresión en el difusor sobrepasa a la de funcionamiento normal, al ser la aportación de combustible inversamente proporcional a su diámetro para una misma succión, baja el nivel del pozo (5) y se suministra menor cantidad de combustible, al ser mayor el recorrido para salir del surtidor, con lo cual la mezcla se empobrece progresivamente.

Cuando el pozo compensador se ha vaciado, se establece una corriente de aire que pasa por el calibre (6), arrastrando el combustible que sale por el calibre (4) para mezclarse con la mezcla del surtidor principal (1) y proporcionando a los cilindros una mezcla de máximo rendimiento en cuanto a la dosificación de la misma.

Economizadores

La acción empobrecedora del sistema compensador puede ser reforzada en ciertos momentos mediante el empleo de economizadores, que actúan sobre la cantidad de combustible de la mezcla o sobre la cantidad de aire. El sistema compensador o corrector de mezclas no tiene en cuenta la apertura de la mariposa, enriqueciendo la mezcla para pequeñas aperturas de mariposa, pero para grandes aperturas la mezcla se empobrece demasiado al entrar gran cantidad de aire en los cilindros.

Los economizadores de combustible actúan en los momentos en que no se necesita una gran potencia del motor y enriquecen la mezcla cuando se necesita esta potencia en la zona de máxima apertura de mariposa.

Los sistemas empleados pueden ser de dos tipos:

• Economizador por freno de combustible

• Eonomizador por regulación del aire de compensación

Economizadores por freno de combustible

• Sistema de econostato simple: es uno de los mas utilizados, consiste en un tubo sobrealimentador de paso calibrado, sumergido directamente en la cuba y que desemboca en la entrada de aire principal del colector por encima del difusor.

Funciona por succión directa del combustible cuando la velocidad del aire a su paso por el colector (grandes cargas) es lo suficientemente elevado para succionar el combustible por la boca del tubo.

Este sistema tiene la ventaja de que puede utilizar un surtidor principal de menor diámetro, capaz de suministrar un caudal de combustible adecuado y en combinación con el sistema compensador. Se emplea para dosificaciones de máximo rendimiento en el motor (1/18) y en los momentos de plena carga, cuando se solicita la máxima potencia del motor. El econostato suministra el caudal de combustible complementario para una dosificación de máxima potencia (1/12,5), con lo cual se consigue una economía de combustible a bajos regímenes de funcionamiento del motor y una mezcla rica en las máximas prestaciones de potencia.

Sistema de econostato comandado: consiste en un circuito sobrealimentador de combustible en el circuito principal, regulado por una válvula de membrana, controlada a su vez por un tubo de vacío situado por debajo de la mariposa de gases.

- Para pequeñas y medianas aperturas de la mariposa de gases, la depresión existente por debajo de ella es grande. Dicha depresión se transmite por el tubo hasta la cámara de vacío de la válvula de membrana, venciendo la acción del muelle y tirando de la membrana que cierra la válvula. De esta forma se corta el suministro de combustible al conducto sobrealimentador. En estos casos el surtidor principal es solamente alimentada por su calibre de paso o chicleur y el que actua en la corrección de la mezcla es el sistema compensador, adecuandola al numero de revoluciones motor.

- Para regimenes de máxima apertura de la mariposa de gases (solicitud de máxima potencia en el motor) la depresión por debajo de la mariposa es pobre e insuficiente para vencer la fuerza del muelle. Entonces la válvula abre el conducto sobrealimentador, que proporciona un caudal de combustible supletorio, controlado por el calibre que tiene el econostato. Esto hace subir el nivel en el surtidor principal y proporciona, para ese régimen de funcionamiento, una mezcla de dosificación máxima (1/12,5).

En deceleración, la mariposa de gases vuelve a cerrarse y actúa nuevamente la depresión por debajo de ella sobre la válvula de membrana, que se cierra para frenar el gasto de combustible.

Economizador por regulación de aire de compensación

En este sistema se dispone en pozo del circuito compensador (1) con doble surtidor auxiliar de aire (2), una válvula (3) que controla la aportación de aire en la corrección de mezcla por compensación. Dicha válvula actua, como en el caso anterior, en función de la depresión existente por debajo de la mariposa de gases, según la apertura de la misma. El pozo compensador dispone de una doble entrada de aire (2) (dos calibres de aire).

- Para pequeñas y medianas aperturas de mariposa de gases, la depresión existente por debajo de ella crea el vacío suficiente en el tubo (5) para vencer la acción del muelle (4) y atraer a la válvula de cierre (3), que deja libre los dos pasos de aire (2) al pozo compensador. En esta posición, la aportación del aire al circuito compensador entra por los dos calibres de aire y actúa el corrector de mezcla normalmente.

- Para grandes aperturas de mariposa, proximas a la máxima solicitud de potencia, la depresión en el tubo (5) es insuficiente para atraer la válvula (3), por efecto de su muelle (4), cierra uno de sus pasos de aire, y al ser menor la aportación de aire en el circuito corrector de mezcla, esta se enriquece a la salida del surtidor auxiliar. Ambos pasos de aire (2) estan calculados para una dosificación conjunta de 1/15 y para que la dosificación individual alcance la de máxima potencia (1/12,5).

Bomba de aceleración:

Para poder enriquecer momentáneamente la mezcla para obtener un aumento instantáneo de fuerza, casi todos los carburadores actuales poseen una bomba llamada de aceleración.

Suelen ser de pistón, de forma que a partir de cierto punto de apertura de la válvula de mariposa, éste presiona y envía la gasolina al colector a enriquecer la mezcla realizada por el difusor.

Constan de dos válvulas que sólo permiten el paso de gasolina en dirección al colector, una para llenado de la bomba y otra para enviarla al colector.

Dispositivos Auxiliares de un Carburador

Además de los elementos imprescindibles que forman el carburado, se han ido incorporando otros dispositivos a medida que evolucionaba el carburador y se le exigía una mezcla más precisa para cumplir por ejemplo con la normativa anticontaminación.

Electroválvula de corte de ralentí

Hay carburadores que tienen incorporado en el circuito de ralentí una electroválvula capaz de introducir una aguja conica en el calibre de ralentí, cortando el suministro combustible a ralentí cuando es activada la electroválvula. Cuando se acciona la llave de contacto del vehículo la electroválvula se activa haciendo que la aguja conica se retire del calibre de ralenti dejando paso al combustible y permitiendo que el motor funcione. Cuando se para el motor con la llave de contacto, la electroválvula se desactiva introduciendo la aguja conica dentro del calibre de ralentí, cortando el suministro de combustible, con esto se impide que se arrastre combustible mientras los pistones siguan moviendose dentro del motor por la inercia. Este combustible llegaria a los cilindros, donde se depositaria en forma de gotas, produciendo una accion de lavado de los cilindros, que se llevaria el aceite que los protege del desgaste en el proximo funcionamiento del motor.

Resistencia de calentamiento

La zona del carburador donde esta situada la mariposa de gases (cuerpo de mariposa) es proclive a la congelación, también se ve afectado el orificio de salida del circuito de ralentí. Para evitar el enfriamiento y el posible hielo que se puede formar en esta zona del carburador, se dispone en algunos modelos de carburador, una resistencia eléctrica de calentamiento que evita el enfriamiento excesivo de esta parte.

Tipos de carburadores

Existen varios tipos y marcas de carburadores, entre ellos se encuentran los:

Solex, Weber, Zenith, Stromberg, Carter, etc.

Según la forma y disposición de sus elementos constructivos se pueden clasificar en:

• Carburadores de difusor fijo

• Carburadores de difusor variable

• Carburadores dobles

• Carburadores de doble cuerpo (escalonados)

• Carburadores cuadruples

Carburador de difusor fijo:

Este tipo de carburador al que pertenecen la mayoría de los modelos de todas las marcas (excepto los carburadores S.U) se caracterizan por mantener constante el diámetro del difusor o venturi, con lo cual la velocidad del aire y la depresión creada a la altura del surtidor son siempre constantes para cada régimen del motor, en función de la mayor o menor apertura de la mariposa de gases.

Los diferentes modelos o marcas de carburadores existentes en el mercado, basan su funcionamiento en los principios teóricos, se diferencia esencialmente en la forma de realizar la regulación de la mezcla, empleando uno u otro dispositivo que ya iremos viendo.

La toma de aire en todos los circuitos y la aireación de la cuba se realizan a través del colector principal, asegurando así en todos los pasos de aire, la purificación del mismo por medio del filtro.

Se puede hacer otra clasificación dentro de los carburadores de difusor fijo y tiene que ver con la posición del colector de aire y su difusor:

• vertical ascendente

• vertical descendente o invertido (el más utilizado)

• horizontal o inclinado

Las flechas azules indican la entrada de aire, las rojizas la gasolina pulverizada y las de color ocre el flujo de la mezcla.

Carburadores dobles:

Es utilizado en autos de altas prestaciones y de competición, está formado por dos carburadores simples unidos en un cuerpo común. Lleva dos colectores de aire y cada uno de los carburadores tiene todos los circuitos correspondientes para la realización de la mezcla. Cada uno de los colectores desemboca por separado en un colector de admisión independiente para alimentar con cada uno de los carburadores a la mitad de los cilindros del motor. Logrando así un mejor llenado de los cilindros y un perfecto equilibrio en relación con la mezcla.

Se alimenta de una cuba "común" que suministra cantidades de combustible equivalentes a cada uno de los carburadores. El mando de los mismos se realiza con el acelerador del vehículo, que acciona simultáneamente las dos mariposas de gases, unidas por un eje común.

Carburación de doble cuerpo o escalonados:

Cuando la cilindrada de un motor ronda los 1.5 L. el volumen de mezcla a suministrar para alimentar el motor es apreciable. Debido a esto, nos surgen varios inconvenientes, por una parte nos conviene que el diámetro del difusor sea estrecho para cuando se circula a bajas r.p.m., con objeto de que el aire se acelere y vaporice la gasolina que aspira del surtidor. Pero cuando se necesita potencia, si el difusor es muy estrecho limita el paso de aire por el colector. Para solucionar estos problemas están los carburadores de doble cuerpo, que tienen una sola entrada de aire por un filtro de aire único, también tienen una sola cuba de combustible. y un único sistema de arranque en frío, los demás elementos y circuitos que forman un carburador son independientes.

De los dos cuerpos que forman el carburador, uno es el llamado "principal" (se distingue por tener la mariposa de gases mas pequeña, diámetro menor), proporciona toda la mezcla necesaria al motor mientras el acelerador se pisa hasta un tercio o la mitad de su recorrido; más a fondo empieza a abrirse ya rápidamente la mariposa del segundo cuerpo (secundario), con lo que se proporciona al motor gran volumen de mezcla para grandes cargas del motor (acelerador pisado al máximo). En este tipo de carburadores el estrangulador para arranque en frío, va montado en el cuerpo principal, en algunos casos, en otros como en la figura superior, lleva mariposa estranguladora en los dos cuerpos..

Estos carburadores, pueden tener los cuerpos de diferentes dimensiones y se aplican a motores de 4 y 6 cilindros.

Carburadores cuádruples:

Es una combinación de los dos modelos de carburadores estudiados anteriormente, se trata de dos carburadores de doble cuerpo unidos para formar un carburador cuádruple. Estos carburadores se utilizan principalmente en motores en V de 8 cilindros. Esta formado por 4 cuerpos de carburador con cuba de combustible y filtro de aire únicos y comunes para todos. De los 4 cuerpos dos son principales, sirviendo cada uno para alimentar a 4 cilindros del motor y los otros dos cuerpos son secundarios de los principales. Los cuerpos principales tienen unidas físicamente las mariposas de gases para poder abrir y cerrar a la vez como si de un carburador doble se tratase. Las mariposas de gases de los cuerpos secundarios funcionan de manera dependiente de las primarias siempre por detrás de estas últimas.

Para el mismo motor anterior, de 8 cilindros en V, se pueden utilizar dos carburadores cuádruples, con ello se mejora el llenado de los cilindros por lo tanto aumenta el rendimiento volumétrico del motor. El inconveniente de este montaje es la sincronización y puesta a punto de las mariposas de gases, requiere unas gran dosis de paciencia, destreza y la utilización de un equipo especifico de comprobación.

...