Componentes Principales de Sistema de Admisión y Escape
Los componentes del motor de combustión interna que forman
parte del sistema de admisión de aire y escape controlan la calidad y
la cantidad del
aire disponible para la combustión. Estos componentes del sistema de admisión
de aire y de escape son los siguientes:
- Filtro de aire: Retiene las partículas, polvos, contaminantes, etc.
- Turbocompresor: combinación entre la turbina y compresor
- Posenfriador: Núcleo de Posenfriador, localizado frente del
motor
- Culata de cilindro: Situado en la parte superior del
monoblock
- Válvulas y componentes del sistema de válvulas: Ubicado
dentro de la culata.
- Pistón y cilindro: Se ubica dentro del monoblock
- Múltiple de escape: Los gases quemados llegan primero después que se abre la válvula de escape.
Funcionamiento de Sistema de Admisión y Escape
La rueda del compresor del turbocompresor hace ingresar el aire de admisión
a través del filtro de aire. Luego, se comprime el aire y esto causa que el
aire se caliente. Entonces, el aire fluye a través del núcleo del Posenfriador
y la temperatura del aire comprimido baja. Por lo tanto, esta reducción de la
temperatura ayuda a proporcionar una mayor entrega de potencia. El Posenfriador
es un núcleo de enfriador aparte del radiador del motor. El ventilador del
motor causa que el aire del ambiente se mueva a través de radiador y núcleo del
Posenfriador, este movimiento del aire ambiente lo enfría el aire de admisión
comprimida así mismo el refrigerante del motor forma parte de ello. Entonces, se
hace pasar el aire del Posenfriador al múltiple de admisión y las válvulas de
admisión son los componentes que controlan el flujo de aire desde el orificio
de admisión a los cilindros y las válvulas de escape son los componentes que
controlan la salida de los gases quemados. En el siguiente esquema del sistema
de admisión y escape, se muestra el funcionamiento de manera resumida.
Esquema de sistema de admisión y escape
2. Núcleo del Posenfriador: Se ubica en la parte frontal del motor
4. Salida del escape
5. Lado de la turbina del turbocompresor: Rueda con álabes
6. Lado del compresor del turbocompresor:
8. Múltiple de escape
9. Válvula de escape: Se ubica dentro de la culata de los cilindros
10. Válvula de admisión:
11. Admisión de aire: Se puede localizar por el lado del filtro de aire de admisión.
Cada cilindro tiene dos válvulas uno de ellos es de
admisión (N°10) y la otra válvula de escape (N°9), las dos ubicado en la culata
de cilindro. Las válvulas de admisión se abren durante la carrera de admisión.
Cuando las válvulas de admisión se abren, el aire comprimido entra a la cámara
de combustión (dentro del cilindro) y esta válvula de admisión se cierran
cuando el pistón empieza la carrera de compresión, donde el aire en el cilindro
se comprime y se inyecta el combustible en el cilindro cuando el pistón está
cerca de la parte superior de la carrera de compresión. La combustión comienza
cuando el combustible se mezcla con el aire. La fuerza de combustión empuja el
pistón en la carrera de potencia. Luego, los gases de escape se expulsan por el
orificio de escape cuando la válvula de escape se abre y dirige hacia el
múltiple de escape (N°8). Después de que el pistón termina la carrera de
escape, las válvulas de escape se cierran y el ciclo repite otra vez. Entonces,
los gases de escape desde el múltiple de escape entran en el lado de la turbina
del turbocompresor (N°5). Estos gases de escape que contiene altas temperaturas,
hacen girar la rueda de turbina del turbocompresor, tanto que la rueda de
turbina está conectada al eje que impulsa la rueda del compresor. Por último,
los gases de escape del turbocompresor pasan a través de la salida de escape (N°4),
a través de un silenciador y a través de un tubo de escape.
Funcionamiento de válvula Wastegate
La baja presión de refuerzo
Ocurre cuando el turbocompresor produce una presión de refuerzo menor que la óptima, aire en la línea después de la rueda del compresor esta línea se encuentra interconectada mediante un tubo que una parte del aire llega al actuador y dentro de ello hay un resorte. Entonces en condiciones de baja presión de refuerzo, el resorte empuja el diafragma en el recipiente (actuador), este movimiento transmite a la palanca de accionamiento (varilla de empuje) y cierra la válvula de descarga de los gases de escape, lo cual permite que el turbocompresor opere con rendimiento máximo (rpm elevada), porque todos los gases atraviesan las hojas de la turbina.
Esquema de funcionamiento de válvula Wastegate
Alta presión de refuerzo
En esta condición,
la válvula de descarga de los gases
de escape, se abre, Entonces esto
permite que los gases de escape se desvíen
del lado de la rueda de turbina del turbocompresor. Cuando la presión de
refuerzo aumenta en la línea después de la rueda del compresor, a la vez se
encuentra conectado con el actuador, entonces aumenta la presión contra el
diafragma del recipiente (actuador), la válvula de descarga de los gases de
escape se abre por el movimiento de la varilla de empuje. Por lo tanto con esto
se limita la velocidad (rpm) del turbocompresor, porque una parte de los gases
de escape no llega a la rueda de turbina
del turbocompresor.
Pruebas en Sistema de Admisión y Escape
Para
realizar la prueba, primero, conecte el manómetro de presión diferencial a la
ubicación de la prueba (N°3) lo cual es de admisión y (N°5) es de escape. Nota:
La toma de la prueba puede ubicarse en cualquier lugar a lo largo de la tubería
de entrada de aire, después del filtro del aire del motor, pero antes del
turbocompresor.
Luego, proceda encender la máquina y espera su
temperatura de trabajo para evitar medidas
erróneas, finalmente, poner el motor alta en vacío, registre los datos
obtenidos y analiza según la especificación del manual del motor.
Sistema de admisión - (Prueba de restricción de aire a través de filtro):
a. El flujo de aire a través de un filtro
del aire nuevo no debe tener una restricción mayor de: Restricción máxima 3,7
kPa.
b. El flujo de aire a través de un filtro usado puede tener una restricción
adicional. Este flujo de aire a través de un filtro del motor obstruido estará restringido a cierta
magnitud. En cualquiera de los dos casos,
la restricción no debe superar el valor de: Restricción máxima 6,2 kPa
Sistema de escape - (Prueba de taponamiento):
La contrapresión del escape no debe ser mayor de la siguiente cantidad:
a. La máxima contrapresión para motores
con un silenciador estándar 10,0 kPa.
b. La máxima contrapresión para motores
con un convertidor catalítico/silenciador 12,4 kPa.
Nota: Si la contrapresión excede de 12,4 kPa, reemplace el silenciador.
Localización y Solución de problemas
1. El escape tiene exceso de humo blanco
Imagen:
2. El escape tiene exceso de humo negro
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3. Sistema de escape contiene aceite
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4. La temperatura del escape es alta
Imagen:
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