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Carburador
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Carburadores
Electrónicos
Estos carburadores
van equipados con sensores y actuadores que por medio de una unidad electrónica
de control (ECU) se encargan de ajustar los valores de funcionamiento de forma
muy precisa. Estos carburadores han sido el paso previo a los sistemas de inyección.
Han permitido realizar unos ajustes más precisos en la dosificación
de la mezcla y han conseguido unas menores emisiones contaminantes en los gases
de escape, en comparación con los de tipo mecánico. En estos carburadores
se aprovecha la precisión de control de la mariposa de gases, por parte
de los actuadores electrónicos, para reducir el consumo al ralentí,
en marcha lenta (circulación urbana), y en las retenciones del motor.
Los actuadores reciben las señales de una unidad de control (centralita)
que a su vez computa las señales eléctricas recibidas del motor,
régimen de revoluciones, presión atmosférica, presión
en el colector de admisión, posición del pedal acelerador, grado
de apertura de la mariposa, etc. en función de las señales mandadas
por estos transductores a la centralita, esta manda una señal eléctrica
adecuada en valor, polaridad y tiempo a los actuadores electrónicos situados
en el carburador, los cuales controlan las siguientes funciones: arranque en
frío, ralentí, marcha económica, aceleración y una
que consiste en cortar el suministro en el sistema, principalmente en el circuito
de ralentí, cuando con acelerador suelto el vehículo arrastra
el motor a mas de 1200 r.p.m..
Ejemplo de modelos de automóvil que montan carburadores electrónicos
son: el Austin Montego, Rover 216, BMW 316, BMW 518, etc.
Un tipo de
carburador electrónico es el Pierburg 34/34 2BE también
conocido por el sistema de gestión electrónica que lo controla:
Ecotronic de Bosch. La centralita actúa sobre el carburador
mediante dos electroválvulas que controlan los pasos de presión
y vacío a una cámara con membrana que varia la posición
de la mariposa, a su vez ésta mediante la propia varilla de mando envía
señales a la centralita mediante un potenciometro que controla la posición
del pedal del acelerador.
Se trata de un carburador vertical invertido o descendente de doble cuerpo,
con apertura diferenciada de las mariposas. La mariposa del cuerpo secundario
esta accionada por una cápsula reumática. El eje de las mariposas
esta hecho de acero igual que las mariposas, todos los calibres y tubos de emulsión
están fabricados de latón. El dispositivo de arranque en frío
es de accionamiento automático y actúa solamente sobre el primer
cuerpo.
Este carburador (figura
inferior) esta formado por tres cuerpos: el cuerpo superior (A), el cuerpo
principal (B) y el cuerpo de la mariposa (C). Una junta aislante (20) se coloca
entre el cuerpo principal y el cuerpo de mariposas para evitar que se transmita
el calor del motor, al cuerpo principal del carburador.
Esencialmente el funcionamiento de arranque en frío, aceleración,
carga parcial, deceleración y corte de la alimentación al motor
es controlada por una unidad de control ECU que se sirve de las informaciones
que le transmite los distintos sensores colocados en el motor y en el propio
carburador. El sistemas de control electrónico es conocido como: ECOTRONIC.
Control
de combustible
Este carburador utiliza un doble flotador que están separados uno por
cada cuba. Cada cuba alimenta a un cuerpo del carburador.
El combustible entra en el carburador a través de un pequeño
filtro y a través de un único conducto que después se
divide para alimentar las dos cubas. Cada cuba tiene una válvula de
aguja que controla la entrada de combustible. Las cubas son aireadas internamente
tomando el aire filtrado del colector de admisión del propio carburador.
La cuba del cuerpo secundario del carburador tiene una válvula de corte
(3), como se ve en la figura inferior, situada antes de la válvula
de aguja (5) que es movida por el flotador (6). Con el motor funcionando a
ralentí y pequeñas aperturas de la mariposa de gases, el vacío
que tenemos por debajo de la mariposa de gases del cuerpo secundario se transmite
por una canalización (1) hasta la cámara inferior donde esta
la membrana (2) que mueve la válvula de corte de combustible (3), tirando
de la membrana y por tanto de la válvula hacia abajo y cortando el
suministro de combustible de entrada a la cuba. A medida que se abre la mariposa
del cuerpo secundario (7), disminuye el vacío por debajo de la propia
mariposa, por lo tanto, el vacío que actuaba sobre la membrana ya no
es suficiente para vencer el muelle (4) que actúa sobre la membrana,
por lo que la válvula de corte se abre dejando pasar combustible hacia
la cuba.

Funcionamiento
a ralentí, bajas r.p.m. y progresión
El circuito de ralentí o de baja como se le llama en algunos manuales,
esta formado por un pozo (figura inferior) donde entra el combustible por
su parte inferior. En el pozo tenemos un tubo de emulsión y el surtidor
de ralentí (26). El aire de ralentí es controlado por una aguja
cónica (21) situada en el corrector de entrada de aire. La mezcla dependerá
de los agujeros destapados del tubo de emulsión. Una vez hecha la mezcla,
está es conducida por un conducto que desemboca por debajo de la mariposa
(6). Un tornillo cónico (1) es usado para regular la mezcla de ralentí.
Los orificios de progresión (3) contribuyen con aire a la mezcla de
ralentí, cuando la mariposa de gases esta cerrada. Los orificios de
progresión son destapados cuando se empieza a abrir la mariposa, el
vacío que teníamos antes por debajo de la mariposa ahora lo
tenemos a la altura de los orificios de progresión, por lo que se provoca
el efecto contrario, ahora en vez de entrar aire por los orificios de progresión,
estos suministran mezcla para alimentar el motor. Este suministro sirve para
enriquecer en los inicios de la apertura de la mariposa de gases.
El tornillo de regulación de mezcla de ralentí esta regulado
de fabrica para cumplir con la normativa anticontaminación

Control
de la velocidad de ralentí
La velocidad de ralentí del motor se mantiene constante, independientemente
de las cargas del motor y su temperatura. La ECU compara la velocidad real
del motor con un valor nominal que tiene programado. Como las condiciones
de funcionamiento del motor a ralentí varían según la
temperatura o la carga, la ECU a través del posicionador de mariposa
corrige las desviaciones de la velocidad de ralentí. El regulador no
actúa para variaciones de velocidad menores de 100 r.p.m..
El tornillo bypass de la mariposa viene regulado de fabrica y sellado para
no manipularlo. No se debe romper el precinto.
Sensor
de posición de la mariposa
Cuando la mariposa abre o cierra, este movimiento giratorio es registrado
por un potenciometro que es una resistencia variable, que traduce el valor
del movimiento en un valor resistivo, que será interpretado por la
ECU. En conjunto con el interruptor de mariposa se genera una tensión
variable que se envía a la ECU.
Deceleración
Durante la deceleración para regímenes por encima de 1400 r.p.m.,
la mariposa esta totalmente cerrada por el actuador y corta el suministro
de combustible. Para que la mariposa no cierre rápidamente cuando se
suelta el pedal del acelerador, el actuador hace de amortiguador. Cuando la
velocidad cae por debajo de 1400 r.p.m. el actuador reabre la mariposa hasta
conseguir la velocidad nominal de ralentí.
Cuando la mariposa esta totalmente cerrada un orificio situado por debajo
de la misma, esta expuesto al vacío que provocan los pistones del motor
en su funcionamiento, este vacío es conducido a una válvula
neumática, La válvula actúa abriendo un conducto que
comunica el colector de admisión del carburador con la caja del filtro
de aire. El vacío (depresión) en el colector de admisión
es aliviado durante la deceleración.
Parada
del motor
A veces el encendido del motor es desconectado y el actuador de mariposa de
gases se comporta como en la fase de deceleración, la mariposa será
totalmente cerrada para prevenir que el motor arranque cuando sigue girando
empujado por su propia inercia. Unos pocos segundos después que el
motor ha sido desconectado y por lo tanto se ha parado, el actuador abre la
mariposa de nuevo para que este posicionada para el próximo arranque.
Aceleración
y enriquecimiento a carga parcial
Diferente al del carburador convencional, el sistema de enriquecimiento durante
la aceleración es controlado por el movimiento momentáneo de
la mariposa estranguladora cercana a la posición de cierre.
La duración del movimiento es controlada por la ECU, de acuerdo con
las informaciones que recibe de los sensores de: régimen motor, temperatura
y posición de mariposa. La mariposa estranguladora es posicionada por
un actuador que corrige la mezcla en condiciones de carga parcial del motor.
La mariposa estranguladora esta conectada mecánicamente a la válvula
de aguja que controla el aire de ralentí,
Cuando la mariposa estranguladora se mueve para cerrarse, la aguja se inserta
en el soplador (calibre de aire) y la mezcla de ralentí y de progresión
se enriquecen.
Actuador
del estrangulador
Este dispositivo controla la mezcla durante el funcionamiento del motor a
carga parcial, aceleración y fase de calentamiento mediante una mariposa
estranguladora. Esta es accionada por un actuador que es controlado por la
ECU.
Circuito
principal
El combustible de la mezcla que se suministra en el colector de admisión
del carburador es controlado por el calibre principal. El combustible de la
cuba es conducido a través del calibre (10) situado en la parte inferior
del pozo (ver figura superior) del cuerpo primario. Un tubo de emulsión
combinado con un corrector de aire (soplador) que están en el pozo.
El combustible se mezcla con el aire que entra por el soplador (25) y se emulsiona
a través de los orificios del tubo de emulsión. El resultado
es una mezcla de aire combustible que se descarga sobre el difusor (8) del
carburador a través de un tubo inyector.
Cuerpo
secundario
Un orificio esta situado en ambos difusores del cuerpo primario y secundario
del carburador. El vacío que existe en los difusores debido al paso
de aire hacia los cilindros del motor, se transmite a través de un
conducto común, a una toma de vacío a la que se conecta una
tubería que a su vez transmite el vació a la cápsula
neumática (6, figura inferior) que mueve la mariposa de gases del cuerpo
secundario del carburador.
Durante el funcionamiento normal y a bajas r.p.m. del motor, solo funciona
el cuerpo primario del carburador. Cuando la velocidad del aire crece debido
a un aumento de r.p.m. del motor, la depresión aumenta en la toma de
vació que se conecta a la cápsula neumática. Por lo tanto
llega un momento que el vacío es lo suficientemente alto para actuar
sobre la cápsula por lo que se abre la mariposa de gases del cuerpo
secundario. Una vez que se abre esta mariposa, se refuerza la acción
del vacío sobre la cápsula neumática, por lo que se ira
abriendo cada vez mas la mariposa del segundo cuerpo.
El mecanismo de accionamiento de la mariposa del cuerpo primario esta preparado
para impedir que se abra la mariposa del cuerpo secundario, cuando la velocidad
del aire que pasa por el carburador es alto, por ir el vehículo a altas
velocidades pero con aperturas de mariposa pequeñas. La mariposa del
cuerpo secundario no se abrirá hasta que la del cuerpo primario no
alcance los 2/3 del total de su apertura.
Un termocontacto (8, figura inferior) es conectado a la tubería de
vacío que controla la cápsula neumática. Esto sirve para
mantener inactiva la mariposa de gases del cuerpo secundario durante la fase
de calentamiento del motor. El termocontacto queda cerrado cuando el motor
esta frío y abre a una temperatura predeterminada.
Un circuito de progresión es utilizado para compensar la indecisión
de la mariposa secundaria a la hora de empezar su apertura. El combustible
se toma de la cuba secundaria (figura superior) y se conduce a través
del circuito de progresión. Se dispone de un pozo vertical con un tubo
de emulsión (13) en su interior, el combustible entra por un calibre
(12) situado en la parte inferior del pozo y en la parte superior del pozo
hay un calibre de aire (14) que se emulsiona con el combustible. El calibre
de aire o soplador (15) se comunica al tubo de emulsión (13). En el
tubo de emulsión se mezcla el combustible con aire, una vez que pasa
al circuito de progresión, la mezcla se vuelve a mezclar con mas aire
que entra por el orificio (14), para mas tarde desembocar por los orificios
de progresión al colector del carburador cuando empieza a abrirse la
mariposa del cuerpo secundario.

Enriquecimiento
a plena carga
A plenas cargas y altas revoluciones del motor, la velocidad del aire que
atraviesa el carburador crea la depresión suficiente que hace subir
el combustible de la cuba a través de un conducto calibrado.(6 y 7).
Este combustible se mezcla con el aire que entra por un orificio calibrado
situado en la parte alta del carburador. La mezcla sale a través del
inyector (4 y 5) del enriquecedor y se mezcla con el aire que pasa por el
carburador hacia los cilindros. Hay un enriquecedor para cada uno de los cuerpos
del carburador y su salida esta en la parte alta del mismo.

Sistema
de arranque en frío
El sistema de accionamiento del estrangulador es totalmente automático
y actúa sobre una mariposa estranguladora (23) situada en el cuerpo
primario del carburador, de acuerdo con la temperatura del colector de admisión
y con las necesidades de alimentación del motor. La posición
de la mariposa de gases tanto para funcionamiento en frío como a temperatura
normal es determinada automáticamente.
La preparación del sistema de arranque en frío presionando el
pedal acelerador como se hace en los carburadores convencionales, no es necesario.
La mariposa de gases esta colocada en la posición de arranque por el
actuador de mariposa, un poco después de que el motor se pare. Una
vez que el encendido es conectado, la mariposa estranguladora es posicionada
de acuerdo con la temperatura. La timoneria de mando mueve la válvula
de aguja (21), asegurando que la aguja interfiera en el corrector de aire
de admisión por lo tanto la mezcla que se suministra al motor es enriquecida.
Una vez que el motor esta arrancado, la posición de la mariposa de
gases y de la válvula estranguladora, dependerá de la temperatura.
Mientras que el motor se calienta, el actuador de la mariposa de gases reducirá
el ángulo de apertura de la misma. Una vez que el motor alcanza la
temperatura normal de funcionamiento la mariposa de gases es colocada en la
posición de motor caliente. Igualmente la mariposa estranguladora abrirá
durante el calentamiento del motor. Como siempre el enriquecimiento a carga
parcial dependerá de la posición de la mariposa estranguladora
una vez que el motor ya esta caliente.
Sensor
de temperatura
Este sensor esta compuesto de una resistencia cuyo valor varia en función
de la temperatura. El sensor es del tipo NTC y esta situado en el colector
de admisión después del carburador.


Otro tipo de carburador electrónico es el que equipa el Austin Montego con un "S.U" con gestión electrónica del fabricante Lucas. El equipo electrónico se compone ademas de la "centralita" que recibe información de los elementos que enumeramos a continuación:
Teniendo en cuenta estos
valores se consigue un control muy preciso del estrangulador para el arranque
en frío, así como un régimen de ralentí bajo (entre
600 y 700 r.p.m.) y constante, independientemente de las cargas adicionales.
Así, si se conecta el aire acondicionado, la luneta térmica, etc.,
que harían caer las revoluciones, el sistema reacciona abriendo un poco
mas la mariposa para que la mezcla adicional compense la mayor carga del motor.
Este carburador, ademas, esta dotado de un sistema de corte de combustible mediante
una válvula (2), que actúa siempre que el conductor levante el
pie del acelerador y el motor gire por encima de 1200 r.p.m.. Por debajo de
ellas, o si la temperatura ambiente es inferior a 0ºC, el sistema se conecta
automáticamente. Para evitar que se pueda calar el motor, el corte de
combustible no es constante, sino intermitente cada medio segundo.
La centralita o ECU además del corte de combustible controla mediante
un motor paso a paso: el arranque en frío, ralentí, aceleración,
marcha normal y económica del motor.

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