INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR CENTRAL TECNICO

MECANICA AUTOMOTRIZ
SEXTO NIVEL
Nombre: Fernando Arroyo

SURTIDOR DE COMBUSTIBLE

El surtidor de combustible es una máquina de una

gasolinera que se utiliza para poner la gasolina en
coches. El surtidor de combustible también se le conoce
como bomba de gas o dispensador de la gasolina.

Un dispensador de combustible se compone de dos

partes principales:

 Unidad de control electrónica, que contiene un sistema embebido para controlar la acción
de la bomba y que se comunica con el sistema del mostrador en el interior de la tienda.
 Una sección mecánica que contiene una bomba eléctrica y unas válvulas para bombear
físicamente el combustible.

La bomba de un surtidor se compone de tres partes importantes:

1. Los tanques de almacenamiento de combustible:

La nafta o gasoil vendidos en las estaciones de servicio se almacena bajo tierra en
depósitos enterrados. Cada uno tiene varios miles de litros de capacidad. Hay al menos
dos de estos tanques por estación y cada tanque por lo general tiene un tipo diferente de
combustible. Tener los depósitos de combustible subterráneos presenta un problema
obvio: tiene que desafiar la gravedad para llegar hasta el tanque de tu auto.

Para mover el combustible de su escondite subterráneo hasta el nivel de la calle, en la

mayoría de las estaciones de servicio recurre a dos tipos de bomba - una sumergible o una
de succión:

Bomba sumergible. Como su nombre lo indica, se sumerge por debajo de la superficie del
líquido, donde se utiliza una hélice para impulsar el combustible hacia arriba. Las palas
inclinadas de la hélice giran con el motor y mueven el líquido como un ventilador de casa
empuja el polvo o el cabello.

Bomba de succión. Mueve el líquido con el principio de la presión desigual. Un tubo es

insertado en el agua. Un motor por encima del nivel del líquido elimina suficiente aire de
la tubería para disminuir la presión del aire por encima del combustible. Cuando la presión
 del aire dentro del tubo es lo suficientemente baja, el combustible simplemente sube
hacia el dispensador en la superficie.

La principal ventaja de una bomba sumergible sobre una bomba de aspiración es que la
hélice puede empujar el agua a una distancia vertical mayor. Sin embargo, debido a que
los tanques de combustible en la mayoría las estaciones de servicio se encuentran a sólo
unos metros por debajo del dispensador, una bomba de succión es generalmente más que
adecuada para la tarea en cuestión.

2. La válvula de retención

Cuando el bombeo de la combustible está completo y el motor de la bomba se apaga, la

nafta o gasoil dentro de la tubería no vuelven a caer en el tanque. Por el contrario, se
queda atrapada dentro de la tubería gracias al trabajo de la válvula de retención. Ésta se
encuentra por encima del combustible dentro del tubo y crea un sello hermético. Aunque
la parte inferior del tubo está abierta, la presión de vacío creado por la válvula de
retención mantiene el combustible en su lugar. Esto es como cuando tomás una bebida
por medio de un sorbete y tapas con el dedo el conducto superior para sostener el fluido
sin que se caiga.

Utilizando una válvula de retención para mantener el líquido dentro del tubo, evita un
desgaste innecesario de la bomba de succión y asegura que el suministro de combustible
se mantenga en la tubería para que el próximo cliente no tenga que esperar a que se
extraiga desde abajo. Puede no parecer gran cosa, pero el proceso puede tardar de 10 a 15
segundos. Eso no es una espera muy larga, pero puede ser una eternidad cuando estás
esperando que el combustible llegue. Por otro lado, la energía que impulsa a las bombas
por lo general proviene de la misma red eléctrica que alimenta las luces y los aparatos en
tu casa y requeriría consumir más energía para llenar los tanques de los autos.

3. El medidor de flujo

Ahora que el combustible está en camino hacia el auto y se está bombeando ¿cómo sabe
el surtidor la cantidad que se inyecta al vehículo?

El líquido que viaja hacia arriba en el dispensador, pasa a través de una válvula reguladora
que mide la velocidad del flujo de combustible. Esto lo hace a través de una membrana de
plástico que se comprime más y más estrechamente por el tubo conforme el flujo de
combustible aumenta, dejando siempre espacio suficiente para que la cantidad correcta
pase a través de él. Si se ha establecido una cantidad predeterminada de combustible a
bombear, el flujo se reducirá a medida que se aproximan al límite.

Este tubo también contiene el medidor de flujo, que es un molde de hierro o de aluminio,
el cual tiene una serie de engranajes o un rotor simple por donde pasa el combustible.
Estos “leen” el flujo y pasan la información a una computadora situada en el dispensador
 que muestra la cantidad medida en décimas de litros. A medida que la temperatura del
combustible cambia -particularmente en los días fríos y calientes por ejemplo, la densidad
del combustible puede cambiar, causando un error en la cantidad de líquido medido. La
computadora compensa este error tomando en cuenta la temperatura del líquido, registra
el flujo del líquido y ajusta el precio de venta.

El desgaste en el medidor puede degradar su precisión con el tiempo, por lo que los
controles periódicos por la autoridad o institución a cargo son necesarios para realizar las
certificaciones y evitar fraudes.

ENFRIADORES DE ACEITE
Los enfriadores de aceite especiales sirven para enfriar permanentemente el aceite lubricante.
Esto se efectúa, por un lado a través de las aletas de refrigeración mediante el aire del exterior o el
viento de marcha, y por otro mediante el agua refrigerante que fluye alrededor del enfriador de
aceite.

El enfriador de aceite cuida, junto con el sistema de agua

refrigerante, del equilibrio térmico en el motor. Además, el
enfriamiento del aceite lubricante asegura que no se corte la
película de aceite en las piezas del motor a lubricar.

El programa de suministro de BF ofrece a los talleres, enfriadores

de aceite completos para todos los tipos de motores diésel
corrientes que se utilizan en los vehículos industriales.

Un enfriador de aceite en el sistema de enfriamiento es un intercambiador de calor entre el aceite

de la transmisión automática y el líquido refrigerante del motor, su función es transferir el calor
del aceite para mantener una temperatura estable y lograr una viscosidad adecuada que permita
una buena lubricación de las partes móviles.

En el caso de enfriamiento por líquido refrigerante, este también sirve como acelerador del
calentamiento del aceite en climas muy fríos, ya que cuando se enciende el motor por primera
vez, el aceite se encuentra frío y tarda en llegar a todas las partes móviles ocasionando desgaste
de las piezas.

Un fluido de trasmisión automática sobrecalentado, acelera su proceso de oxidación, se degrada

rápidamente acortando su vida útil y además puede generar daños severos a componentes
internos obligándonos a una reparación mayor de la transmisión.

PRESIONES DE TRABAJO
Para medir el trabajo que realiza una fuerza, hay que considerar dos valores:

- La intensidad de la fuerza.
 - La longitud del camino recorrido por el punto de aplicación en la dirección de la fuerza. Su
fórmula se concibe de la siguiente manera: Trabajo = Fuerza x Desplazamiento

Corresponde al tercer tiempo de un motor de cuatro tiempos, son los grados antes de llegar el
émbolo al PMS y finalizar el tiempo de compresión, se produce en el interior de la cámara de
combustión la inyección de combustible, originando que la mezcla de aire e hidrocarburo se
inflame y combustione; durante este proceso en que el
pistón es desplazado hacia el PMS, se libera la energía
potencial calorífica del combustible que se acumula en la
cámara de combustión, lo que produce una elevada
temperatura en la misma.

Con el incremento de temperatura, la energía cinética de

las moléculas en combustión aumenta
considerablemente y al chocar estas contra las paredes
de la cámara de combustión y la cabeza del émbolo, generan la fuerza de empuje que obliga al
pistón a desplazarse en carrera descendente hacia el PMI. Durante esta carrera, denominada
carrera motriz, por ser la única que realiza trabajo, se produce la transformación de energía. En el
proceso químico de la combustión del ciclo termodinámico, se deben distinguir dos fases
importantes:

- La primera casi explosiva en la que sube la presión a volumen constante.

- La segunda a presión constante mientras comienza a crecer el volumen.

En la fase de elevación súbita de la temperatura a volumen casi constante, la presión se eleva a su

límite de 2 a 3 bar por grado de giro del cigüeñal, aunque es muy difícil medir esa pendiente con
medios sencillos se puede apreciar entre los puntos B-C del gráfico. Sin embargo, la práctica
permite distinguir perfectamente ese picado seco propio de una buena combustión y de una
buena respuesta, a comparación del ruido de picado que se produce cuando la presión sube a
razón de más de 3 bar por grado de giro del cigüeñal, debido a que la fuerza expansiva que surge
de la reacción química del proceso de combustión se adelanta al PMS, lo cual no es conveniente,
porque aunque no llegase a ocasionar un retroceso del émbolo, sí ocasionaría un gran aumento de
la presión y en consecuencia un fuerte ruido de cojinetes que rompen la película de lubricación;
tampoco conviene que la combustión se retrase mucho porque todo el aumento de presión que se
produzca después del PMS no tendría el suficiente tiempo de expandirse y al abrirse la válvula de
escape se desperdiciaría gran parte de la energía que de otro modo podría aprovechase.

Es importante que en el proceso químico de la combustión se adopten todas las ayudas posibles
para conseguir una buena mezcla del aire y el combustible, renovándose a medida que la
combustión avanza; esto se consigue con la velocidad de turbulencia que adquiere el aire al
finalizar la compresión y con la dispersión y geometría del chorro de combustible que es
inyectado, ya que:
  Cuanta mayor presión de entrada se tenga, más pequeñas serán las gotas y menor la
penetración.
 Cuanto mayor es el diámetro o la sección de entrada mayor es la penetración.
 Cuanto mayor es la presión de compresión de la masa molecular de aire, menor es el
ángulo de dispersión del chorro de combustible que es inyectado.

Espacio angular que recorre el cigüeñal entre los puntos A-B es el avance que hemos de darle por
razones térmicas que originan retardos en el encendido del combustible que es inyectado en la
cámara de combustión, es por eso que al espacio angular existente entre A-B se le denomina
"Retardo del Encendido"; pero cuando hablemos de la inyección del combustible se deberá sumar
otro espacio angular o avance al recorrido del cigüeñal por razones mecánicas como son:

- El que se alcance la presión de abertura del inyector, es decir la presión hidráulica

que debe alcanzar el combustible para vencer la inercia de la aguja y la fuerza
antagónica del muelle.

Es necesario tener en cuenta que existe un avance que fija cada fabricante y que es muy variable,
pues depende de la calidad del combustible, del tipo de cámara de combustión, del exceso de aire
con que se trabaja, de la relación de compresión y en general de cada tipo de motor. Son muchas
las presiones que entran en juego en el proceso químico de la combustión, por ejemplo: la
compresión del aire, el tarado o apertura del inyector y la presión máxima que se alcanza un valor
al cual se le denomina "Presión Máxima de Inyección" que es la presión directa que manda la
bomba de inyección.

La presión de apertura del inyector es superior a la de cierre que se produce cuando la bomba deja
de inyectar. Para evitar que la descarga en el conducto de inyección produzca ondas hidráulicas de
choque que originen variaciones en el momento de la inyección siguiente se dispone de una
válvula de retención (impulsión/de re-aspiración) que permite que la presión remanente en los
conductos después de la inyección no sea nula o incluso negativa, sin que llegue tampoco a la
presión de apertura del inyector; la elasticidad de estos conductos es el que provoca las
variaciones hidráulicas que podrían originar inyecciones tardías.

En la evolución del proceso químico de la combustión, el comienzo del suministro "O" se produce
al cierre del orificio de entrada o lumbrera de admisión por el émbolo-buzo en el interior de la
bomba de inyección, con lo cual se origina una elevada presión hidráulica del combustible; que
provoca el inicio de la inyección "A" al alcanzar ésta la presión de apertura de los inyectores. Al
intervalo entre O-A se le denomina "Retraso de la Inyección". Al continuar la compresión se da
origen al encendido e inflamación de la mezcla en varias partes del cilindro en el punto "B" la
propagación de la flama es por todas partes extremadamente rápida y la masa gaseosa de aire y
combustible se enciende casi simultáneamente causando el súbito aumento de la presión; este
aumento de la presión está asociada con el volumen de combustible inyectado en forma
atomizada durante la fase de retardación o retraso del encendido A-B.
En el punto "C" que está situado al fin de esta etapa, la mayoría de combustible inyectado es
quemado. La inyección de combustible continúa incluso después del punto "C" pero debido a la
flama que se produjo por la masa gaseosa en combustión entre los puntos B-C, el combustible es
quemado al mismo tiempo que es inyectado. Por consiguiente, cualquier cambio de la presión que
ocurra durante los puntos C-D puede ser ajustado en cierta medida con la regulación apropiada
del volumen de combustible inyectado.

Los gases quemados, resultantes de la combustión se expanden, pero todo el combustible

inyectado que no ha sido quemado hasta este momento, se quema durante este periodo de
expansión. Cuando este periodo se prolonga la temperatura de escape aumenta y esto reduce la
eficiencia térmica de la máquina, por consiguiente en esta fase D-E a la cual se le denomina de
"Combustión Tardía" debe ser mantenido tan corta como sea posible. El tamaño, la distribución y
el contacto de las partículas de combustible con la velocidad de turbulencia de aire afectan
considerablemente el desarrollo químico de la combustión durante este periodo. Si el tiempo que
dura la inyección se alarga mucho, el émbolo estará ya bajando y por tanto enfriando por
expansión los gases, lo que provoca una regresión en el proceso químico de combustión con lo
cual los gases saldrán sin estar totalmente quemados.

En la expansión de los gases quemados por efectos

del aumento del volumen disminuye la presión
interna y la temperatura ya que parte del calor
generado se disipa por medio de las paredes del
cilindro y las cámaras de refrigeración. En el tiempo
de compresión el volante de inercia aporta una
cantidad de energía que se transforma en calor que
es absorbido por la masa de aire que está siendo
comprimido.

En el Diagrama Teórico el tiempo de trabajo o

fuerza culmina cuando el pistón llega al PMI y la
muñequilla del cigüeñal ha girado 180° más. En el Diagrama Real Práctico de Distribución el
tiempo de trabajo o fuerza culmina con la apertura de la válvula de escape, efectuándose ésta
grados antes que el pistón llegue al PMI y en plena carrera descendente.