Iniciar sesiónGuía sobre la sincronización de la inyección: qué es y cómo ajustarla
Quizás hayas oído hablar de la sincronización de la inyección, pero ¿qué es y cómo se relaciona con tu motor marino? ¿Es necesario preocuparse si el motor funciona correctamente?
Ya sea que busque un aumento de potencia o que su motor sea más antiguo de lo que le gustaría admitir, ajustar la sincronización de la inyección puede afectar a todo el sistema. En esta guía, explicaremos cómo funciona el proceso, las ventajas de realizar modificaciones en sus motores Cummins o Detroit Diesel y cómo realizar ajustes usted mismo.
Sincronización de la inyección: lo que necesita saber
Los componentes internos de un motor marino son complejos y requieren movimientos precisos para proporcionar una potencia eficiente y fiable. Quizás no comprenda todo lo que ocurre dentro del sistema, pero si comprende cómo funciona un motor de combustión interna, podrá realizar ajustes integrales en la sincronización de la inyección.
En un motor de combustión interna, la energía térmica se transforma en energía mecánica. La potencia generada mueve los pistones del motor y, por lo tanto, el cigüeñal y, posteriormente, la propia unidad marina. La energía térmica proviene de la mezcla de aire y combustible quemada dentro del cilindro.
La culata de un cilindro contiene las válvulas, los árboles de levas, los resortes de retorno, las válvulas y los inyectores del sistema. El bloque del motor, conectado por debajo del cilindro, contiene el cigüeñal , la biela y el pistón. Un pistón se mueve dentro del cilindro desde el punto muerto inferior hasta el punto muerto superior durante la combustión.
Hay algunos términos que necesitarás saber para comprender cómo se mueve el pistón dentro del cilindro, entre ellos:
- Punto muerto superior (TDC): El punto muerto superior es cuando el pistón está en la parte superior del cilindro, posicionándose más alejado del cigüeñal.
- Punto muerto inferior (BDC): El punto muerto inferior es cuando el pistón está más cerca del cigüeñal en el punto más bajo del cilindro.
- Antes del punto muerto superior (BTDC): Antes del punto muerto superior es el punto justo antes de que el pistón alcance el área más alta del cilindro.
El proceso de combustión interna
El proceso de combustión interna es lo que genera energía para que los pistones se muevan, lo que da lugar a una cadena de eventos que impulsan un motor.
En un motor de inyección de combustible, las válvulas de admisión liberan aire en el cilindro. El pistón asciende hacia el PMS, comprimiendo el aire, y las válvulas de admisión y escape se cierran.
El combustible diésel se inyecta justo antes de que el pistón alcance la cima. La mezcla aire-combustible alcanza su presión máxima cuando el pistón alcanza el PMS. El aire a alta presión genera niveles de temperatura intensos, lo que provoca la combustión espontánea del diésel.
Los gases expandidos fuerzan el pistón a retroceder hasta el PMI durante la carrera de potencia, moviendo el cigüeñal en cada ocasión. Los gases salen entonces por las válvulas de escape hacia el tubo de escape.
A medida que el escape sale, se inyecta más aire en el cilindro desde las válvulas de admisión, iniciando el proceso nuevamente.
¿Qué es el tiempo de inyección?
La sincronización de la inyección, también llamada sincronización de inyección, es el momento en que el combustible diésel entra en el cilindro durante la combustión. Al ajustar la sincronización, se puede modificar el momento en que el motor inyecta el combustible y, por lo tanto, el momento de la combustión.
Una bomba de inyección suele accionarse indirectamente desde el cigüeñal mediante cadenas, engranajes o una correa de distribución que también mueve el árbol de levas. La sincronización de la bomba determina cuándo inyectará combustible en el cilindro cuando el pistón alcance el punto APMS.
El fabricante recomendará una sincronización de inyección específica según la marca y el modelo del motor marino. Establecen una sincronización adecuada al fabricar el motor para que obtenga la máxima potencia posible sin sobrepasar los límites legales de emisiones.
Si desea ajustar la sincronización de la inyección de cualquier motor diésel marino, su antigüedad no importa. Sin embargo, la forma de realizar los ajustes puede variar según se trate de un motor antiguo o recién salido de la línea de producción.
Por qué es posible que desee ajustar el tiempo de inyección
El propósito principal de un sistema de inyección de combustible es proporcionar diésel a los cilindros de un motor, pero cómo y cuándo se entrega el combustible puede afectar el rendimiento, el sonido y las emisiones del motor.
Es posible adelantar o retrasar la sincronización del motor. Adelantar la sincronización del motor provoca que el proceso de inyección se realice antes de lo previsto por el fabricante.
Por el contrario, retardar consiste en realizar cambios para que el combustible se libere después del tiempo recomendado. Aunque retardar es menos común que avanzar, puede solucionar un problema de retardo o humo en un motor marino. También puede ayudar a solucionar problemas de rendimiento y ahorro de combustible.
Razones para ajustar el tiempo de inyección
Puede ajustar la sincronización de la inyección si su motor marino ha pasado su mejor momento o ha recibido reparaciones. Por ejemplo, si ha instalado una correa de distribución o una bomba de inyección nuevas, deberá ajustar el sistema para garantizar que cumpla con los estándares de fábrica. También puede ajustarlo según sus necesidades específicas. Con el tiempo, la sincronización de la bomba de inyección se retrasa, lo que provoca problemas como:
- Arranque difícil
- Temperaturas altas del motor
- Bajo consumo de combustible
- Humo durante el arranque y la aceleración
Realizar los ajustes adecuados puede hacer que el sistema vuelva a sus niveles de rendimiento originales o mejores.
Tenga en cuenta que aumentar la potencia del motor no siempre es la mejor decisión. A veces, una mayor potencia puede provocar un exceso de humo en el escape y retrasar la aceleración. También puede aumentar la vibración del motor y causar más emisiones, que podrían no cumplir con las normas de la EPA.
Asegúrese de analizar su motor marino en su conjunto y determinar si es una decisión acertada. Infórmese sobre la capacidad de su equipo y sus requisitos. Si no está seguro, lo mejor es trabajar con un mecánico que conozca a fondo la sincronización de la inyección de un motor.
Ventajas de ajustar los sistemas de sincronización de inyección de motores diésel
Dado que un componente de sincronización suministra diésel bajo presiones intensas, las piezas y los materiales pueden soportar altos niveles de estrés y calor. Gracias a sus altas tolerancias, el sistema de inyección puede funcionar correctamente incluso con el motor funcionando durante un tiempo prolongado. La sincronización de la inyección diésel también cuenta con controles más exhaustivos.
Si combinamos todas sus propiedades, un sistema de sincronización de inyección puede representar aproximadamente el 30 por ciento del coste total de un motor diésel .
Si busca optimizar la sincronización de la inyección de sus dispositivos marinos, debe asegurarse de que el motor aproveche al máximo el proceso de inyección de combustible. Asegúrese de que la cantidad correcta de diésel se libere en el momento oportuno para satisfacer sus necesidades de potencia. Es necesario controlar tanto la sincronización como la dosificación de la inyección. Entre las ventajas de optimizar el control de la sincronización del encendido de su motor se incluyen:
- Capacidades de potencia del motor mejoradas
- Mayor presión máxima del cilindro
- Temperaturas de escape más bajas
- Mayores emisiones de NOx
- Mayor eficiencia de combustible
Aunque los fabricantes ajustan la sincronización de la inyección para equilibrar tanto las emisiones como la potencia, esto no significa que el sistema del motor marino esté configurado a su máximo potencial. Puede adelantar la sincronización del motor para aumentar la potencia de su máquina cuando desee operar a mayor velocidad o remolcar más peso.
Si desea ajustar la inyección después de que se produce el BTDC, puede obtener otros beneficios, como prevenir la combustión prematura, reducir el humo y reparar el retraso.
¿Qué efecto tendrá en mi motor marino?
Cuando modifica el tiempo de inyección de su motor marino, afecta a muchos componentes.
Adelantar el sistema provocará que el diésel se inyecte en el cilindro antes de lo habitual, lo que también acelerará la fase de combustión. El avance de la sincronización indica los grados que faltan para que el pistón alcance el punto muerto superior y se produzca el encendido.
Inyectar diésel BTDC significa que la mezcla aire-combustible puede quemarse completamente antes de que el pistón alcance la cima. Este proceso crea la máxima presión en los cilindros del motor, permitiendo que el escape presione el pistón hacia abajo con la mayor fuerza posible.
Si el avance es excesivo, la mezcla puede empujar los pistones al ascender, provocando un choque entre ellos y dañando el motor. Esto también se conoce como detonación.
Los cambios que se producen en su máquina dependen del tipo de motor marino y su antigüedad. Adelantar la sincronización en un motor diésel puede afectar diversos aspectos del motor, como:
- Longevidad del motor
- Consumo de combustible
- Tiempo de encendido
- Relación combustible-aire
- Potencia del motor
- Retraso de inyección
El retraso de la inyección es el intervalo de tiempo entre el inicio de la inyección y el inicio de la combustión, lo que significa que está directamente relacionado con la sincronización. El período de suspensión implica intervalos físicos y químicos que coinciden. La descomposición de átomos, la vaporización y la mezcla aire-combustible retrasan el proceso, al igual que la reacción de combustión. Al adelantar la sincronización, se reduce el retraso de la inyección, pero al retrasarla, se aumenta el intervalo.
Ajustar el tiempo de inyección ideal es fundamental para mantener y optimizar el rendimiento del motor. El diésel que entra demasiado pronto o demasiado tarde en el cilindro puede provocar vibraciones excesivas o daños graves en los componentes.
Cómo ajustar el tiempo de inyección
El ajuste de la sincronización de la inyección de la bomba de inyección también depende del tipo de motor marino y su antigüedad. Antes de realizar cualquier ajuste, asegúrese de que el cable de arranque en frío esté instalado y de que la correa de transmisión del árbol de levas tenga la tensión adecuada.
Algunas de las formas más comunes de adelantar el tiempo son:
1. Programe el ECM
El módulo de control del motor es una computadora que analiza información para controlar el rendimiento de la embarcación. Es prácticamente el cerebro del motor marino.
El módulo de control del motor es más fácil de ajustar en motores más nuevos que en versiones anteriores. Si sabe programar el módulo de control del motor (ECM), estará un paso adelante. Si no, puede confiar en que un mecánico se dirija al EMC y conecte una herramienta Flash que reprogramará el sistema informático. Para componentes más antiguos, existen otras piezas que puede modificar para cambiar la sincronización.
2. Modificar la bomba de inyección de combustible
Una de las maneras más sencillas de modificar la sincronización es ajustar la bomba de inyección de combustible. Solo tiene que girar la bomba con un destornillador y una llave de tubo, herramientas comunes que puede encontrar en su garaje o caja de herramientas. Asegúrese de medir con precisión el ajuste de la sincronización con un cronómetro o una sonda.
Cualquier pequeño movimiento de la bomba provocará cambios drásticos en la sincronización. Evite ajustes drásticos y limítese a modificaciones menores para lograr las modificaciones correctas.
Si decide modificar la bomba de inyección de combustible, deberá:
1. Utilice una llave de tubo en el perno del árbol de levas delantero para girar el motor a mano en el sentido de las agujas del reloj hasta que el primer cilindro esté en el PMS.
2. Tanto las válvulas de admisión como las de escape deben estar cerradas y la marca TDC debe estar alineada.
3. Instale un indicador de cuadrante quitando el tapón de verificación de sincronización y asegúrese de que indique una precarga de aproximadamente 2,5 milímetros.
4. Gire el cigüeñal en sentido antihorario hasta que el indicador se detenga, luego ponga el dial a cero.
5. Gire el cigüeñal en el sentido de las agujas del reloj, deteniéndose en el PMS.
6. Si el indicador lee dentro de los valores dados por el fabricante, puede optar por adelantar o retrasar la sincronización o dejarla como está.
7. Afloje la bomba de inyección para permitir que el diésel entre antes a los cilindros y viceversa para retardarlo.
8. Una vez que lo tenga en una posición adecuada, apriete los pernos de montaje.
9. Gire el motor marino varias revoluciones y repita el procedimiento para asegurarse de realizar los ajustes adecuados.
10. Retire el indicador.
11. Coloque el tapón de control de sincronización.
12. Arranque el motor y compruebe si hay fugas.
Dado que la optimización del sistema de sincronización de la inyección depende de sus necesidades y situaciones específicas, a menudo es mejor confiar en expertos en motores marinos diésel. Ellos le indicarán cuánto debe modificar la sincronización para adaptarla a su máquina.
3. Reemplace el árbol de levas
Puedes cambiar el árbol de levas original del motor por uno con lóbulos de diferente tamaño y forma. Este cambio te permite modificar el momento en que se activan las válvulas y los inyectores. Es posible que necesites la ayuda de un mecánico o técnico experimentado, ya que este proceso implica una gran cantidad de cálculos matemáticos.
4. Cambie las juntas y los seguidores de leva
Una de las opciones más económicas es instalar juntas y seguidores de levas nuevos. Cambiar cualquiera de los engranajes puede provocar ajustes similares a los que se producirían al reemplazar el árbol de levas. Instalar juntas más gruesas o más delgadas afectará los lóbulos y seguidores de levas al entrar en contacto. Por lo tanto, estos componentes pueden afectar el funcionamiento del tren de válvulas.
Puede comprobar el tiempo de inyección midiendo la carrera de la bomba de inyección en el PMS usando un indicador de cuadrante.
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