Autor: Ing. Mecánico Antonio Parra Freire
Gerente del Centro de Desarrollo Técnico IASA
Guayaquil, Abril de 2020
CONTENIDO
1. Introducción
2. Sistemas de combustible de Motores Diésel
2.1 Sistemas de Combustible Mecánicos
2.2 Sistemas de Combustible Electrónicos
3. Recomendaciones de Mantenimiento Preventivo
3.1 Seguir Recomendaciones del Fabricante
3.2 Capacitación
3.3 Utilice Combustible de Calidad
3.4 Reemplazo de Filtros de Combustible
3.5 Corte de Filtro de Combustible Usado
3.6 Abastecimiento de Combustible Diario
3.7 Drenaje del Sistema
3.8 Inspección Diaria
3.9 Realice un Análisis de Aceite de Motor
4. Conclusiones
5. Abreviaturas
6. Referencias
1. Introducción
La función principal del sistema de combustible en un motor de combustión interna es inyectar combustible en la cantidad correcta y en el momento preciso dentro de la cámara de combustión para que se lleve a cabo el proceso de combustión interna. En la década de los años 1990, empezaron a llegar a nuestro país los primeros camiones con motores diésel de inyección electrónica. Se daba un salto de los motores mecánicos a los motores electrónicos; los motores con sistema de inyección electrónica nos ofrecen muchas ventajas, entre las principales tenemos: menores emisiones de gases de la combustión, menores consumos de combustible, motores más potentes y con menos peso, entre otros. Esto se logra mejorando la combustión en el cilindro del motor a través de la electrónica e incrementando las presiones de inyección. Un motor electrónico actual inyecta el combustible en la cámara de combustión a presiones que oscilan entre 20.000 PSI a 30.000 PPSI. Esta característica hace que el cuidado al sistema demande más atención y que se siga estrictamente las recomendaciones del fabricante del motor.
2. Sistemas de combustible de Motores Diésel
Básicamente podemos clasificarlos en 2 grandes grupos: Mecánicos y Electrónicos.
2.1 Sistema de Combustible Mecánico.- En este sistema, la presión del combustible se eleva de 40 – 50 PSI (generada por la bomba de transferencia) a un valor de aproximadamente 10.000 – 12.000 PSI (generada por el flujo de la bomba y las restricciones del sistema de alta presión). El combustible se inyecta a estos valores de presión en la cámara de combustión para iniciar el proceso de combustión del combustible.
Fig.1 Sistema de combustible mecánico Caterpillar.
2.2 Sistema de Combustible Electrónico.- Estos sistemas generan presiones de inyección más alta y la cantidad de combustible y el tiempo de inyección son controlados electrónicamente por una computadora (ECM). Presiones típicas de inyección de combustible están en el orden de 20.000 a 30.000 PSI. Un sistema típico es el sistema de inyección de combustible “Riel Común”, el cual es el más utilizado en la actualidad por la mayoría de fabricantes debido a su mejor desempeño controlando las emisiones de gases de escape, principalmente NOX y PM, a la atmósfera. Siendo así este sistema, demanda seguir estrictamente las recomendaciones del fabricante en cuanto a mantenimiento preventivo y seguridad durante las tareas de inspección, mantenimiento y diagnóstico.
3. Recomendaciones Generales de Mantenimiento Preventivo.-
Sea un sistema mecánico o un sistema electrónico de inyección de combustible, las recomendaciones de mantenimiento preventivo más importantes que el dueño del vehículo debe considerar son:
3.1 Seguir las recomendaciones del fabricante del motor.- Esta es la recomendación más importante ya que solo el fabricante del motor nos provee de la información necesaria para el correcto mantenimiento del sistema. Estas recomendaciones vienen escritas en el manual de mantenimiento y provee de información valiosa para los responsables del mantenimiento del vehículo. Sin embargo, este manual pocas veces es leído e incluso, no se encuentra el vehículo.
3.2 Capacitación.- Un Camión, un Bus o cualquier vehículo es una gran inversión y una herramienta de trabajo; por tal motivo, la persona encargada de conducirlo y de realizar las tareas de mantenimiento deben estar debidamente capacitadas y calificadas. Generalmente creemos que la persona que realiza el mantenimiento preventivo puede ser cualquier persona que tenga la capacidad de drenar el aceite de motor y cambiar un filtro. En realidad, la persona encargada de realizar el mantenimiento preventivo debe ser un profesional con conocimiento en motores de combustión interna, sistemas de inyección de combustible, combustibles, lubricantes, entre otros temas. Invertir en la capacitación del personal es clave en el negocio.
3.3 Utilice siempre Combustible de Calidad.- Tanto la bomba de Inyección como los inyectores de combustibles son las piezas más costosas del sistema; Estos componentes trabajan con combustible a alta presión y a alta temperatura, condiciones severas que los hace más susceptibles a daño si el combustible no es el adecuado; un combustible de calidad debe cumplir varias características, entre las más importantes:
- Limpieza del combustible.- El combustible con el que se llene el tanque de combustible debe ser limpio (debe cumplir un código de limpieza ISO 18/16/13) y el sistema del vehículo debe permanecer sellado y presurizado. Evite llenar combustible proveniente de galones o canecas ya que el nivel de limpieza no será el mejor. Utilice siempre la tapa del tanque de combustible ya que la misma presuriza el sistema, evitando que entren contaminantes.
- Contenido de agua del combustible.- Agua es un elemento no deseable en el combustible; ocasionan daños a componentes de bombas e inyectores. Un análisis de laboratorio permite determinar el nivel de agua y sedimentos presente en el combustible y compararlo con las especificaciones del fabricante; CAT recomienda mantener los niveles de agua y sedimentos del combustible diésel a valores iguales o menores a 0.1%. Es importante instalar en el motor dispositivos que capturan agua y sedimentos; existen en el mercado varias marcas y modelos. Seleccione el que mejor se desempeñe en su motor.
- Contenido de azufre del combustible.- Tal vez este sea el mayor inconveniente que tenemos en nuestro combustible. Motores modernos que cumplen estándares de emisiones actuales (Euro 4 o superior) demandan combustible con un contenido ultra bajo de azufre (menor a 15 ppm). El contenido de azufre de nuestro combustible oscila entre 300 a 500 ppm lo cual afecta el desempeño de los sistemas de combustible modernos por lo que en nuestro mercado la mayoría de motores alcanzan máximo las regulaciones EURO 3. En este punto es sumamente importante utilizar un aceite lubricante de calidad que tenga aditivos que contrarresten los efectos del azufre del combustible en el motor. Aceites Lubricantes con clasificaciones API CJ4 o CK-4 deben ser utilizados. Es importante también respetar los periodos de cambio de aceite para no comprometer la protección al motor.
- Temperatura del combustible.- Un combustible ingresando muy caliente a la bomba e inyectores puede ocasionar problemas de baja potencia de motor y desgaste prematuro de los componentes del sistema debido a la disminución de energía por unidad de volumen y de su viscosidad. Temperaturas máximas del combustible, ingresando a los inyectores, oscilan entre 55oC - 65o No opere el motor con niveles muy bajos de combustible y mantenga siempre el exterior del tanque de combustible limpio de tal forma que exista la debida trasferencia de calor al ambiente. En algunos sistemas de combustible Riel Común, se instala un enfriador de combustible el cual es muy importante que esté en buenas condiciones.
3.4 Reemplazo de Filtros de Combustible.- Los sistemas de combustible actuales generan mayores presiones y mayores temperaturas lo que hace de vital importancia que los filtros de combustible sean de calidad. No ahorre utilizando filtros de mala calidad ya que estos no garantizan el nivel de filtración requerido ocasionando en el mediano plazo desgaste abrasivo prematuro en los componentes internos de bomba de inyección e inyectores. Al final de cuentas no generará ningún ahorro. Siga el manual del fabricante para realizar el procedimiento de reemplazo del filtro de combustible. Puntos importantes a tener en cuenta son:
- Utilice filtros originales o que cumplan las especificaciones del fabricante.
- Desmonte el filtro usado. No lo deseche todavía.
- Instale el filtro nuevo vacío. Es muy común que el Técnico de mantenimiento llene el filtro y luego lo instale en el motor. Esto ocasionará el ingreso de combustible contaminado.
- El filtro debe ser ajustado a mano. Se debe girar el filtro hasta que llegue a su base y luego girar a mano ¾ de vuelta adicional.
- Utilice la bomba de cebado para llenar el filtro y el sistema de combustible y purgar cualquier presencia de aire en el sistema.
- Una vez lleno el sistema de combustible, arranque el motor y observe que no exista fugas.
3.5 Corte el Filtro de Combustible Usado.- Una recomendación muy importante y valiosa es cortar el filtro de combustible usado cada periodo de cambio. Los beneficios de hacer esto son: Permite observar la cantidad y tipo de contaminante presente en el filtro; nos permite observar la calidad de las partes internas del filtro luego de realizar su trabajo. Utilice la herramienta apropiada con el fin de evitar introducir contaminantes al filtro durante el proceso de corte.
3.6 Abastecimiento de Combustible Diario.- No espere a que el nivel de combustible llegue al mínimo para reabastecerse o llenar el tanque. Esto ocasionará que la temperatura del diésel que ingresa a la bomba y a los inyectores, sea alta, lo cual afecta la capacidad de lubricación del diésel, con lo cual, se generará desgaste prematuros de estos componentes críticos del sistema. Se recomienda llenar el tanque de combustible cuando el nivel esté alrededor de un cuarto del tanque, y preferiblemente en las noches o al final de la jornada de trabajo, para evitar la condensación de humedad que ocurre en el tanque de combustible durante la noche.
3.7 Drenaje del sistema.- Todos los sistemas de combustible deben tener un filtro separador de sedimentos y agua. Consulte a un profesional para seleccionar el mejor elemento separador en caso de que su vehículo no tenga uno instalado de fábrica. Revise este filtro diariamente y en caso de ser necesario, drene las partículas de sedimentos y agua que pudieran existir.
3.8 Inspección diaria.- Realice una inspección diaria al sistema buscando por:
- Fugas de combustible.- Elimine cualquier tipo de fuga de combustible u otro fluido. Recuerde que si sale fluido, en algún momento ingresará fluido contaminado al sistema.
- Filtro separador de agua.- Inspeccione y drene de ser necesario.
- Humo excesivo en el escape.- Realice los ajustes o reparaciones necesarias. Muchas veces excesivo humo negro saliendo por el tubo de escape es ocasionado por un filtro de aire obstruido. Si no se presta atención a tiempo, esto ocasionará desgaste prematuro al motor.
3.9 Realice un análisis de aceite del motor. Una buena práctica de mantenimiento preventivo es tomar correctamente una muestra del aceite de motor en cada cambio de aceite para enviarla al laboratorio. Los resultados le ayudarán a determinar el periodo correcto de cambio de aceite (análisis actuales demuestran que el aceite puede durar alrededor de 10.000 kilómetros antes del cambio), identificar a tiempo desgastes anormales en el motor, deterioro del aceite ocasionado por el azufre del combustible, etc. Solicite asesoría para tomar la muestra de aceite e identifique el mejor laboratorio para su respectivo análisis.
4. Conclusiones
Como se puede ver, un sistema de combustible cuyo mantenimiento preventivo sea deficiente puede ocasionar pérdida de potencia al motor, mayores consumos de combustible, desgastes prematuros de piezas, mayores emisiones de contaminantes a la atmósfera y, en resumen, mayores pérdidas en el negocio.
Asegúrese de que la persona que le presta servicio a su motor sea personal profesional que cuente con las competencias necesarias para estas importantes tareas.
5. Abreviaturas
- PSI: Unidad de medida de presión; Libras fuerza sobre pulgada cuadrada.
- NOx: Óxidos Nitrosos.
- PM: Material Particulado.
- EURO 4. Norma europea que estandariza los niveles máximos permisible de emisiones de motor.
- ECM: Electronic Control Module.
- PPM: Partes por Millón. Unidad de medida de concentración de masa.
6. Referencias
- Diesel fuel and Your Engine: SEBD0717
- Application and Installation Guide: Diesel Fuel & Fuel Systems LEBW4976
En caso de tener dudas o consultas más específicas, escríbenos a Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.
Ing. Antonio Patricio Parra Freire
Instructor de Motores de Combustión Interna
