Arranque Diesel en frío
Cuanto más baja es la temperatura, tanto más desfavorable son las condiciones para una inflamación rápida de la mezcla de aire y gasoil y una combustión completa en las unidades Diesel. Aspectos a tener en cuenta.
Para que el arranque no sea demasiado largo o casi imposible con temperaturas bajas, se utilizan elementos para ayudar el arranque en frío de las unidades Diesel. Estos compensan las adversas condiciones de arranque e inician la combustión de manera uniforme, para que el proceso sea estable. En los motores Diesel actuales se utilizan diferentes métodos para la ayuda del arranque en frío, pero uno de los más utilizados, principalmente en autos y comerciales livianos, es el sistema de precalentamiento con bujías incandescentes que incorporan en su interior resistencias eléctricas. Este sistema se utiliza tanto en los motores con cámaras de turbulencia y precámaras así como en los de inyección directa, y existe una bujía por cilindro, cuya punta se introduce en la cámara de combustión.
Bujías cilíndricas autorregulables
Las bujías tienen que proporcionar en un tiempo lo más breve posible una temperatura elevada para ayudar al arranque, y mantener esta temperatura independientemente de las condiciones marginales o incluso adaptarla en función de las mismas. En los motores Diesel convencionales con dos válvulas por cilindro e inyectores mecánicos, hay espacio suficiente para la instalación de las bujías de precalentamiento en la tapa de cilindros. En los Diesel más modernos con sistemas de common-rail e inyector bomba y la técnica de cuatro válvulas, estas condiciones de espacio están muy limitadas. Esto significa: hay que reducir el espacio para la bujía, lo que lleva a una forma muy delgada y larga. En la actualidad, y según mencionan los ingenieros de la firma Beru de Alemania, ya se están utilizando bujías con un diámetro del tubo de incandescencia reducido a 3 milímetros. En el caso idóneo, la varilla calentadora se sitúa exactamente en el borde de la turbulencia de la mezcla, pero tiene que penetrar lo suficiente en la zona de combustión o en la precámara. Solamente así podrá aportar el calor con una precisión adecuada. Tampoco debe penetrar demasiado en la cámara de combustión, ya queperturbaríalapreparacióndelcarburanteinyectado y con ello la formación de una mezcla carburante-aire para la combustión. La consecuencia sería mayores emisiones de gases de escape. Aparte de la bujía de precalentamiento, es muy importante el sistema de inyección en el arranque en frío del motor. Solamente un sistema optimizado en el momento y la cantidad de la inyección, así como en la formación de la mezcla para el arranque en frío, junto con la correcta posición y la correcta temperatura de la bujía proporcionará un buen comportamiento en el arranque en frío. Ni siquiera después del arranque del motor, la bujía deberá enfriarse por el mayor movimiento del aire en la cámara de combustión. Especialmente en los motores de precámara o de cámara de turbulencia reinan unas velocidades de aire muy elevadas en la punta de la bujía. En este entorno el calentador únicamente funcionará, cuando tenga las suficientes reservas, es decir, cuando exista el suficiente volumen incandescente para
poder proporcionar inmediatamente calor a la zona enfriada por el aire. Una bujía de precalentamiento Diesel moderna está formada básicamente por el cuerpo metálico, la varilla metálica inferior incandescente, y dos resistencias eléctricas internas: el espiral de regulación y el espiral de calentamiento, con el correspondiente aislamiento eléctrico a base de polvo cerámico compactado.
Arranque instantáneo Diesel (ISS)
Gracias a este sistema ,el Diesel arranca con llave y de inmediato igual que en un motor a nafta. El ISS de Beru, por ejemplo, está compuesto por un equipo de control electrónico y por bujías de rendimiento optimizado con un tiempo de calentamiento reducido a un máximo de 2 segundos, frente a los 5 segundos de una bujía estándar. Estas necesitan claramente menos energía, tanto en la fase de calentamiento como también en la fase de permanencia. En el equipo de control se utilizan semiconductores de potencia como mando para accionar las bujías de precalentamiento, los cuales sustituyen al relé electromecánico anteriormente utilizado. En comparación con la bujía convencional autorreguladora, en el calentamiento de rendimiento mejorado de ISS, la combinación de espiral está fuertemente acortada y la zona candente reducida a aproximadamente un tercio. En los motores de inyección directa, esto corresponde a la parte de la varilla calentadora que entra dentro de la zona de combustión.
Fallas en bujías de precalentamiento
Con calor y tiempo seco, el motor Diesel arranca incluso estando una bujía con fallas y precalentando únicamente las bujías restantes. En estos casos el arranque conlleva casi siempre una emisión mayor de substancias nocivas y eventualmente el golpeteo, pero el conductor no percibe estas señales conscientemente o no sabe interpretarlas correctamente. La mala sorpresa se produce cuando hace frío y hay humedad y empiezan las primeras heladas nocturnas: la “fuente de calor” del motor Diesel ya no funciona y en el mejor de los casos arrancará mal y expulsará humo -pero lo más probable será que ya si siquiera se ponga en marcha.
Daños típicos y sus causas.
Varilla calentadora con huellas y pliegues: Esta falla puede deberse, entre otras, a un funcionamiento con exceso de tensión, a un suministro demasiado prolongado de corriente debido a un relé trabado o al uso de una bujía no apta para el motor en particular. Otra causa puede ser un postcalentamiento inadmisible con el motor en marcha.
Varilla calentadora fundida o partida: Por sobrecalentamiento de la varilla, causado a su vez por un comienzo de inyección demasiado avanzado; inyectores trabados o desgastados; problemas en el motor; toberas que gotean; aros de pistón pegados.
Punta de la varilla calentadora dañada: Puede estar relacionada con un sobrecalentamiento por fallas en la inyección o excesivo apriete de la bujía que provoca daños internos que dejan pasar excesiva corriente. Bulón de conexión arrancado, hexágono dañado: Por mala colocación de la bujía, al usar herramientas inapropiadas. Hay comprobadores electrónicos especiales para bujías de precalentamiento Diesel. Al desmontar las bujías hay que tener en cuenta el par de rotura. En los laboratorios de control de la calidad de los fabricantes, las bujías de precalentamiento se someten a exhaustivos ensayos de todo tipo, incluyendo los radiográficos para garantizar el perfecto funcionamiento del componente. Par de rotura En las roscas de los calentadores de 8 mm el par de rotura es de 20 Nm; en las de 10 mm es de 35 Nm y