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El Biodiesel y su utilizacion hoy en Día.

Matías Alarcón Daniel Flores Sebastian Gallardo Cristian hernández Pablo jofré 3ºD “mecanica automotriz” Profesor Sergio Avalos Garrido

Indice


-Introducción -Motores de 4 tiempo (diesel y otto) -Ciclos por tiempo -Relacion de compresion en motores de combustión interna diesel y otto -Motor diesel -Ciclo diesel -Ciclo otto -Ciclo de una carrera (motor 2 tiempos) -Eficiencia de los motores -Proporción de aire y combustible -Control del par motor -Sistema de inyección diesel -Mecanismo de avance en motores diesel -Pulverizado del combustible -Dosificación del diesel -Velocidad máxima en motores diesel -Velocidad mínima en motores diesel -Esquema sistema de inyección diesel y funcionamiento. -Tipos de inyección (monopunto, multipunto, directa, indirecta) -Bombas hidráulicas (émbolo alternativo, émbolo rotativo y rotodinámicas) -Bomba de agua -Tipos de bombas de inyeccion (inyeccion en linea, inyección en linea estandar PE, inyección en línea con válvula corredera, inyeccion rotativa, inyección rotativa de émbolo axial, inyección rotativa de émbolos radiales, inyección individuales, unidad bomba-inyector UIS, unidad bombatuberia inyector UPS). -Sistema de inyección de acumulador (common rail CR) -Biodiesel -Ventajas del biodiesel -Desventajas del biodiesel -Materias primas principales del biodiesel -Creación del biodiesel -Materiales y preparación del biodiesel -¿Biodiesel o aceite vegetal? -Biodiesel en chile -Motor nissan td27 -Conclusión -Glosario -Bibliografía

Introduccion. Los biocombustibles son los recursos energéticos que procesa el ser humano a base de materias producidas por seres vivos, a las cuales se les denomina “biomasa”. Estos pueden ser líquidos,


sólidos o gaseosos, y su finalidad es liberar la energía en sus componentes químico Mediante una reacción de combustión. Esta sería una gran opción, para poder los seres humanos poder dejar de depender tanto de un producto único como es el diesel, además de poder bajar las cantidades de Humos expulsados al planeta, además no contribuye al efecto invernadero y su producción es óptima desde el punto de vista energético. Con sus cualidades puede ser utilizado para sustituir o Fortalecer el consumo de diesel en los motores que utilicen este tipo de Combustible, sin necesidades de modificaciones o complementos, y en Proporciones variables hasta del 100%, además este combustible es sencillo y poco costoso de producir comparado con el combustible diesel. según estudios hechos en países europeos, como por ejemplo Alemania, suecia , Francia , entre otros, los resultados fueron que en todos lo motores diesel se puede combustionar cualquier tipo de aceite vegetal, ya que un aceite, a una temperatura y presión adecuadas , pueden provocar una explosión dentro del cilindro. El aceite vegetal es una energía renovable y amigable con el ambiente, además es mas seguro ya que es más ignífugo en estado puro, llegando a un punto de ignición mayor a los 300º F contra 125º F del Diesel.

Motores de 4 tiempos (diesel y Otto) Se denomina motor de 4 tiempos, a los motores de combustión interna, dígase ciclo diesel o ciclo Otto. llevan este nombre ya que en cuatro carreras del pistón (dos vueltas completas del cigüeñal) completan un Ciclo entero de combustión.

Ciclos por tiempo. -1er tiempo: admisión En esta fase el descenso del pistón aspira la mezcla aire combustible en los motores de encendido provocado o el aire en motores de encendido por compresión. La válvulade escape permanece cerrada, mientras que la de admisión está abierta. En el primer tiempo el cigüeñal gira 180º y el árbol de levas da 90º y la válvula de admisión se encuentra abierta y su carrera es descendente.


-2do tiempo: compresión Al llegar al final de la carrera inferior, la válvula de admisión se cierra, comprimiéndose el gas contenido en la cámara por el ascenso del pistón. En el 2º tiempo el cigüeñal da 360º y el árbol de levas da 180º, y además ambas válvulas se encuentran cerradas y su carrera es ascendente.

-3er tiempo: explosión Al llegar al final de la carrera superior , la mezcla ha alcanzado la compresión máxima que puede. En los motores de encendido provocado o de ciclo Otto salta la chispa en la bujía, provocando la inflamación de la mezcla, mientras que en los motores diesel, se inyecta a través del inyector el combustible muy pulverizado, que se autoinflama por la presión y temperatura existentes en el interior del cilindro. En ambos casos, una vez iniciada la combustión, esta progresa rápidamente incrementando la temperatura y la presión en el interior del cilindro y expandiendo los gases que empujan el pistón. Esta es la única fase en la que se obtiene trabajo. En este tiempo el cigüeñal gira 180º mientras que el árbol de levas gira 90º respectivamente, ambas válvulas se encuentran cerradas y su carrera es descendente.

-4to tiempo: escape. en esta fase el pistón empuja, en su movimiento ascendente, los gases de la combustión que salen a través de la válvula de escape que permanece abierta. Al llegar al punto máximo de carrera superior, se cierra la válvula de escape y se abre la de admisión, iniciándose el ciclo. En este tiempo el cigüeñal gira 180º y el árbol de levas gira 90º.


Relación de compresión en motores combustión interna diesel y Otto.

La relación de compresión en un motor de combustión interna es el número que permite medir la proporción en que se ha comprimido la mezcla de aire-combustible (Motor Otto ) o el aire (Motor Diesel) dentro de la cámara de combustión de un cilindro. la relación de compresión define el rendimiento térmico del motor de combustión interna , es decir, el grado de aprovechamiento de la energía del combustible. En los motores de ciclo Otto el rendimiento aumenta al aumentar la compresión, ventaja cuya aplicación se ve limitada por el encendido espontáneo de la mezcla. En los motores de ciclo diesel debido a la relación de compresión, normalmente en un rango doble del motor Otto, el rendimiento térmico es mayor por este motivo. En estos últimos tiempos la relación de compresión en un motor de combustión interna llega desde 16:1 hasta 27:1 a su vez superan los 3500 bar durante la combustión.

Motor Diesel. Un motor diésel funciona mediante la ignición (encendido) del combustible al ser inyectado muy pulverizado y con alta presión en una cámara (o precámara, en el caso de inyección indirecta) de combustión que contiene aire a una temperatura superior a la temperatura de autocombustión, sin necesidad de chispa como en los motores de gasolina. Ésta es la llamada auto inflamación. Para que se produzca la autoinflamación es necesario alcanzar la temperatura de inflamación espontánea del gasóleo. En frío es necesario pre-calentar el gasóleo o emplear combustibles más pesados que los empleados en el motor de gasolina, empleándose la fracción de destilación del petróleo fluctuando entre los 220 °C y 350 °C, que recibe la denominación de gasóleo.

Estos motores tienen distintos usos, algunos son: - Propulsión ferroviaria (2 tiempos) - maquinaria agrícola - centrales eléctricas - vehículos a propulsión oruga - propulsión aérea - Entre otros.

Ciclo diesel.


El ciclo diesel consta de las siguientes fases: Compresión, proceso 1-2: es un proceso de compresión adiabática reversible (isentrópica), es decir sin intercambio de calor con el exterior. Viene a simbolizar el proceso de compresión de la masa fresca en el motor real, en el que en el pistón, estando en el punto muerto inferior (PMI), empieza su carrera de ascenso, comprimiendo el aire contenido en el cilindro. Ello eleva el estado termodinámico del fluido, aumentando su presión, su temperatura y disminuyendo su volumen específico, en virtud del efecto adiabático. En la idealización, el proceso viene gobernado por la ecuación de la isoentrópica , con k índice de politropicidad isoentrópico = Cp/Cv.

Combustión, proceso 2-3: en esta idealización, el aporte de calor Qp se simplifica por un proceso isóbaro (a presión constante). Sin embargo, la combustión Diesel es mucho más compleja: en el entorno del punto muerto superior (PMS) (en general un poco antes de alcanzarlo debido a problemas relacionados con la inercia térmica de los fluidos, es decir el retraso que hay entre la inyección y la inflamación espontánea), se inicia la inyección del combustible (en motores de automóviles, gasóleo, aunque basta con que el combustible sea lo suficientemente autoinflamable y poco volátil). El inyector pulveriza y perliza "atomiza" el combustible, que, en contacto con la atmósfera interior del cilindro, comienza a evaporarse. Como quiera que el combustible de un motor Diesel tiene que ser muy autoinflamable (gran poder detonante, índice de Cetano alto), ocurre que, mucho antes de que haya terminado la inyección de todo el combustible, las primeras gotas de combustible inyectado se autoinflaman y dan comienzo a una primera combustión caracterizada por ser muy turbulenta e imperfecta, al no haber tenido la mezcla de aire y combustible tiempo suficiente como para homogeneizarse. Esta etapa es muy rápida, y en el presente ciclo se obvia, pero no así en el llamado ciclo Diesel rápido, en el que se simboliza como una compresión isócora al final de la compresión. Posteriormente, se da, sobre la masa fresca que no ha sido quemada, una segunda combustión, llamada combustión por difusión, mucho más pausada y perfecta, que es la que aquí se simplifica por un proceso isóbaro. En esta combustión por difusión se suele quemar en torno al 80% de la masa fresca, de ahí que la etapa anterior se suele obviar. Sin embargo, también es cierto que la inmensa mayoría del trabajo de presión y de las pérdidas e irreversibilidades del ciclo se dan en la combustión inicial, por lo que omitirla sin más sólo conducirá a un modelo imperfecto del ciclo Diesel. Consecuencia de la combustión es el elevamiento súbito del estado termodinámico del fluido, en realidad debido a la energía química


liberada en la combustión, y que en este modelo ha de interpretarse como un calor que el fluido termodinámico recibe, y a consecuencia del cual se expande en un proceso isóbaro reversible.

Explosión/Expansión, proceso 3-4: se simplifica por una expansión isentrópica (adiabática) del fluido termodinámico, hasta el volumen específico que se tenía al inicio de la compresión. En la realidad, la expansión se produce a consecuencia del elevado estado termodinámico de los gases tras la combustión, que empujan al pistón desde el PMS hacia el PMI, produciendo un trabajo. Nótese como, como en todo ciclo de motor de cuatro tiempos o dos tiempos, sólo en esta carrera, en la de expansión, se produce un trabajo. Última etapa, proceso 4-1: esta etapa es un proceso isocórico (escape) es decir a volumen constante. Desde la presión final de expansión hasta la presión inicial de compresión. En rigor, carece de cualquier significado físico, y simplemente se emplea ad hoc, para poder cerrar el ciclo ideal. Sin embargo, hay autores que no satisfechos con todas las idealizaciones realizadas, insisten en dar un siginificado físico a esta etapa, y la asocian a la renovación de la carga. , pues, razonan, es esto lo que se produce en las dos carreras que preceden a la compresión y siguen a la expansión: el escape de masa quemada y la admisión de masa fresca. No obstante, el escape es un proceso que requiere mucho más trabajo que el que implica este proceso (ninguno), y además ninguno de los dos procesos se da, ni por asomo, a volumen específico constante.

Ciclo otto. El ciclo Otto es el ciclo termodinámico que se aplica en los motores de combustión interna de encendido provocado (motores de gasolina). Se caracteriza porque en una primera aproximación teórica, todo el calor se aporta a volumen constante. Ciclo de 2 carreras (4 tiempos)


El ciclo consta de seis procesos, dos de los cuales no participan en el ciclo termodinámico del fluido operante pero son fundamentales para la renovación de la carga del mismo: E-A: admisión a presión constante (renovación de la carga) A-B: compresión isoentrópica B-C: combustión, aporte de calor a volumen constante. La presión se eleva rápidamente antes de comenzar el tiempo útil C-D: fuerza, expansión isoentrópica o parte del ciclo que entrega trabajo D-A: Escape, cesión del calor residual al ambiente a volumen constante A-E: Escape, vaciado de la cámara a presión constante (renovación de la carga)

Hay dos tipos de motores que se rigen por el ciclo de Otto, los motores de dos tiempos y los motores de cuatro tiempos. Este último, junto con el motor diésel, es el más utilizado en los automóviles ya que tiene un buen rendimiento y contamina mucho menos que el motor de dos tiempos. Durante la primera fase el pistón se desplaza hasta el PMI y la válvula de admisión permanece abierta, permitiendo que se aspire la mezcla de combustible y aire hacia dentro del cilindro (esto no significa que entre de forma gaseosa). Durante la segunda fase las válvulas permanecen cerradas y el pistón se mueve hacia el PMS, comprimiendo la mezcla de aire y combustible. Cuando el pistón llega al final de esta fase, la bujía se activa y enciende la mezcla. Durante la tercera fase se produce la combustión de la mezcla, liberando energía que provoca la expansión de los gases y el movimiento del pistón hacia el PMI. Se produce la transformación de la energía química contenida en el combustible en energía mecánica transmitida al pistón. Él la transmite a la biela, y la biela la transmite al cigüeñal, de donde se toma para su utilización. En la cuarta fase se abre la válvula de escape y el pistón se mueve hacia el PMS, expulsando los gases producidos durante la combustión y quedando preparado para empezar un nuevo ciclo (renovación de la carga) Para mejorar el llenado del cilindro, también se utilizan sistemas de sobrealimentación, ya sea mediante empleo del turbocompresor o mediante compresores volumétricos o también llamados compresores de desplazamiento positivo.


Ciclo de una carrera (motor 2 tiempos) 1- (Admisión - Compresión). Cuando el pistón alcanza el PMI (Punto Muerto Inferior) empieza a desplazarse hasta el PMS (Punto Muerto Superior), creando una diferencia de presión que aspira la mezcla de aire y gasolina por la lumbrera de admisión hacia el cárter de precompresión .(Esto no significa que entre de forma Gaseosa). Cuando el pistón tapa la lumbrera, deja de entrar mezcla, y durante el resto del recorrido descendente el pistón la comprime en el cárter inferior, hasta que se descubre la lumbrera de transferencia que lo comunica con la cámara de compresión, con lo que la mezcla fresca precomprimida ayuda a expulsar los gases quemados del escape (renovación de la carga)

(Expansión - Escape de Gases). Una vez que el pistón ha alcanzado el PMS y la mezcla está comprimida, se la enciende por una chispa entre los dos electrodos de la bujía, liberando energía y alcanzando altas presiones y temperaturas en el cilindro. El pistón se desplaza hacia abajo, realizando trabajo hasta que se descubre la lumbrera de escape. Al estar a altas presiones, los gases quemados salen por ese orificio. El rendimiento de este motor es inferior respecto al motor de 4 tiempos, ya que tiene un rendimiento volumétrico menor y el escape de gases es menos eficaz. También son más contaminantes. Por otro lado, suelen dar más par motor en a unidad de tiempo (potencia) para la misma cilindrada, ya que este hace una explosión en cada revolución, mientras el motor de 4 tiempos hace una explosión por cada 2 revoluciones, y cuenta con más partes móviles. En el pasado fueron sumamente populares por sus elevadas prestaciones en las motocicletas hasta una cierta cilindrada, ya que al aumentar ésta su consumo era excesivo.


Eficiencia de los motores La eficiencia o rendimiento térmico de un motor de este tipo depende de la relación de compresión, proporción entre los volúmenes máximo y mínimo de la cámara de combustión. Esta proporción suele ser de 8 a 1 hasta 10 a 1 en la mayoría de los motores Otto modernos. Se pueden utilizar proporciones mayores, como de 12 a 1, aumentando así la eficiencia del motor, pero este diseño requiere la utilización de combustibles de alto índice de octanos para evitar la detonación. Una relación de compresión baja no requiere combustible con alto número de octanos para evitar este fenómeno; de la misma manera, una compresión alta requiere un combustible de alto número de octanos, para evitar los efectos de la detonación, es decir, que se produzca una auto ignición del combustible antes de producirse la chispa en la bujía. El rendimiento medio de un buen motor Otto de 4 tiempos es de un 25 a un 30%, inferior al rendimiento alcanzado con motores diesel, que llegan a rendimientos del 30 al 45%, debido precisamente a su mayor relación de compresión.

Proporción de aire y combustible. Esta proporción ha de permanecer lo más uniforme posible, dentro de unos estrechos márgenes de variación , se denomina factor lambda y se sitúa alrededor de 14-15 partes de aire en peso por cada parte de gasolina en peso, estando la mezcla estequiométrica aire/gasolina en 14,7:1

Control del par motor. Se efectúa controlando la cantidad de aire o mezcla carburada que entra al motor, mediante el acelerador. De esta manera ajusta el conductor el par motor a la carga motor. La eficiencia o rendimiento de los motores Otto modernos se ve limitada por varios factores, entre otros, la pérdida de llenado en el proceso de renovación de la carga energía por la fricción y la refrigeración. En el ciclo Otto los motores trabajan en un rango de presiones de combustión de 25 a 30 bares, partiendo de una relacion de compresion de 9 a 10, y en los que la relación de aire/combustible (factor lambda), toma valores de 0,9 a 1,1.


Sistema de inyección diesel

Al final de la carrera de compresión el aire que ha entrado al cilindro durante la carrera de admisión previa, ha sido confinado a un pequeño volumen llamado cámara de combustión y sometido a una fuerte compresión y está muy caliente. Si en ese momento se inyecta al interior del cilindro la cantidad adecuada de combustible Diesel pulverizado, este se inflamará y producirá el debido incremento de presión que actúa sobre el pistón para producir la carrera de fuerza del motor. El mecanismo que se ocupa de dosificar, pulverizar e introducir al cilindro en el instante y por el tiempo adecuados el combustible al cilindro se llama sistema de inyección. El proceso de inyectar combustible en el motor Diesel puede resumirse en pocas palabras como se ha hecho, y aparentemente parece ser simple, pero en realidad está rodeado de un gran número de particularidades que hacen de él, una de las mayores conquistas tecnológicas realizadas por el hombre en la mecánica de precisión del siglo XX. Baste decir que este sistema tiene que poder inyectar con gran exactitud y a grandes presiones (entre 120 y 400 kg/ cm²), volúmenes de líquido que pueden ser comparables con el de la cabeza de un alfiler, con un comienzo y tiempo de duración muy exactos, a frecuencias que pueden llegar a mas de 2000 ciclos por segundo, y por un período de millones de ciclos sin fallo. Súmele a eso que la inyección se produce en una cámara donde hay combustión simultánea a la inyección, en un ambiente caliente y agresivo y me dirá si no es un verdadero milagro tecnológico haberlo conseguido y perfeccionado.

Mecanismo de avance en motores diesel.

El combustible que entra al cilindro lo hace de forma líquida, para que este combustible se inflame luego de entrar en contacto con el aire caliente capaz de inflamarlo, tiene que calentarse, evaporarse y mezclarse con el aire para que se produzca el encendido. Este proceso aunque breve, toma cierto tiempo, por lo que el comienzo de la inyección debe hacerse un determinado tiempo


antes de que el pistón haya alcanzado el punto muerto superior, a fin de que el combustible se evapore, mezcle e inflame antes de que el pistón llegue al punto adecuado después del punto muerto superior, y aproveche al máximo el incremento de presión producto de la combustión para producir trabajo útil. Como este tiempo de preparación de la mezcla dentro del cilindro, antes de producirse la inflamación es un tiempo fijo (en realidad cambia, pero muy poco) mientras el motor puede girar a velocidades notablemente diferentes entre ralentí y la velocidad máxima, el instante del comienzo de la inyección con respecto a la posición del pistón, debe ser diferente para cada régimen de velocidad y así poder lograr que en todo el rango de trabajo del motor, las presiones máximas del ciclo se produzcan en el instante adecuado a la posición del pistón una vez comenzada la inflamación. Este tiempo de anticipación al punto muerto superior en que se comienza la inyección se mide en grados de ángulo de giro del cigüeñal y se conoce como “ángulo de avance a la inyección”.

Pulverizado del combustible. Para que el proceso de evaporación, mezclado e inflamación del combustible sea lo mas eficiente, estable y corto posible, este debe ser inyectado en la cámara de combustión como uno o mas aerosoles con partículas sumamente finas, a alta velocidad y bien dirigidas para que lleguen a todas partes de la cámara de combustión, con independencia de la velocidad de giro del motor. De esta forma se produce un mejor mezclado y un contacto íntimo con todo el aire caliente para aprovechar su calor en la evaporación y preparación de la mezcla del aire y el combustible tanto antes del comienzo de la inflamación, como después, durante el proceso de quemado en todo el rango de trabajo.

Dosificación del diesel Los motores Diesel ,al igual que cualquier otro motor funcionan en el automóvil en un rango amplio de entrega de potencia y velocidad de rotación, esta potencia se obtiene a expensas del combustible por lo que a mas potencia mas combustible. Esta potencia entregada por el motor se hace a voluntad del conductor oprimiendo más o menos el pedal de acelerador de acuerdo a la necesidad del camino. En el motor Diesel convencional, el conducto de entrada de aire al motor es siempre el mismo, sin nada que interfiera el libre paso del aire a no ser las propias pérdidas por rozamiento del conducto, de esta manera el cilindro del


motor se llena siempre completamente de aire por lo que la entrega de potencia dependerá sólo de la cantidad de combustible que se inyecte. por eso la cantidad de combustible que se inyecta en la cámara va directamente conectada con la presión que se le ejerce en el pedal de aceleración.

Velocidad máxima en el motor diesel el conducto de admisión se construye para que sus pérdidas por rozamiento sean lo menor posible y así lograr siempre un llenado máximo del cilindro, de esta forma la velocidad máxima de giro del motor no se auto limita como en el caso del motor de gasolina.Como la velocidad de giro del motor Diesel no puede crecer indefinidamente debido a que dentro del motor se producen fuerzas crecientes con la velocidad, que ponen en peligro la integridad del motor, resulta imprescindible limitar la máxima velocidad de giro a un valor seguro. Esta regulación de la velocidad se consigue cortando la entrega de combustible, debido a eso El sistema de inyección debe garantizar una velocidad de giro máxima del motor aun sin carga

Velocidad mínima en el motor diesel. cuando se suelta el acelerador de un motor Diesel este debe mantenerse funcionando a baja velocidad constante de rotación (ralentí). Como la carga del motor a la velocidad de ralentí puede variar considerablemente en diferentes momentos de uso, por ejemplo; puede que esté o no esté accionando un compresor de aire acondicionado, o de refrigeración, o de los frenos de vehículo, o un sistema de accionamiento hidráulico etc. no basta con establecer una cantidad fija de combustible inyectado para que se mantenga girando a velocidad estable en ralentí. Si se hiciera así el motor se aceleraría cuando baja la carga o se detendría cuando sube, por esta razón es vital que el sistema de inyección mantenga fija la velocidad de rotación en ralentí con independencia de carga .

Esquema de sistema de inyección en motores diesel

una bomba capaz de dosificar y elevar la presión a los valores necesarios para la inyección y en el momento preciso del combustible, gira arrastrada por el motor a través de un acoplamiento, esta bomba es la bomba de inyección. Unos conductos de alta presión llevan el combustible hasta los inyectores, que son los encargados de producir el aerosol dentro del cilindro. Una pequeña bomba adosada a la bomba de inyección y accionada por esta, trasiega el combustible desde el depósito y la alimenta haciéndolo pasar por un juego de filtros. La capacidad de bombeo de esta bomba de trasiego es


muy superior a las necesidades del motor, lo que sirve para incluir un regulador de presión que adecua y estabiliza la presión de alimentación a la bomba de inyección, desviando por el retorno el combustible en exceso. Este combustible en exceso sirve además para refrigerar la bomba de inyección.

Un mecanismo especial encargado de regular el avance a la inyección se interpone entre el acoplamiento al motor y la bomba de inyección. Al final de la bomba y acoplado a ella, se encuentra el regulador de velocidad, este regulador incluye una palanca de accionamiento que se acopla al mecanismo del pedal del acelerador, desde donde el conductor puede aumentar y disminuir la potencia o velocidad de giro del motor.

Tipos de sistemas de inyeccion.

-Inyección monopunto: Este sistema solo lo utilizan los motores de gasolina, es uno de los más básicos y primitivos, ya que es muy similar a un carburador. Se compone de una bomba eléctrica de combustible, que manda presión a un inyector situado antes de la mariposa de aceleración. el inyector consta de un solenoide el cual está comandado por una unidad de control(UCE). Que se encarga de mandarle la señal de apertura. Cuando este se abre, la gasolina pasa al inyector y pulveriza una cantidad determinada de combustible al colector. Antes del inyector está situado el regulador de presión que se compone de una membrana y un muelle dentro de una carcasa. El funcionamiento es simple, cuando la presión de combustible es excesivo, el regulador se abre y envía el exceso de combustible devuelta al depósito( con este regulador podemos arreglarlo para que la presión de la inyección sea más alta y asi ganar mas potencia al motor, tiene menos vida el inyector con este proceso). El caudalímetro mide la cantidad de aire que entra al cilindro, de manera que la unidad de control(UCE) pueda determinar la cantidad de combustible a inyectar, aunque esta cantidad también esta condicionada por el sensor de oxigeno o sonda lambda. La sonda lambda es un sensor, que en este caso esta situado antes del catalizador y se encarga de medir el oxígeno presente en los gases de escape, este dato es enviado a la UCE que aumenta o disminuye la mezcla de


combustible.

-Inyección multipunto.

Un inyector por cilindro es responsable de dosificar el combustible, generalmente el proceso de preparación de la mezcla tiene lugar inmediatamente antes del inyector, en el colector de admisión. La inyección de combustible controlada electrónicamente asegura una preparación óptima de la mezcla en cada cilindro, de este modo se cumplen los requisitos para una potencia del motor elevada, así como bajos consumos de combustibles y mas aun las emisiones de CO2... la inyección multipunto se consigue con la preparación de la mezcla en cada cilindro, lo cual proporciona una gran suavidad de marcha y unos bajos niveles de emisión de gases contaminantes.

- Inyeccion Directa .

Emplea un inyector operado directamente por un árbol de levas y situado sobre el centro de la cámara de combustión para inyectar el gasóleo o diesel uniformemente. La inyección es controlada por un dispositivo electrónico que consigue la máxima eficiencia del combustible. Estas características proporcionan al motor la rápida ignición al comienzo de combustión propia de los sistemas de inyección indirecta, así como la combustión a alta presión durante el período principal de propagación, característica de los sistemas de inyección directa. Estos motores suelen ir equipados con doble válvula para la admisión y el escape, que incrementa el volumen de aire que entra en los cilindros y disminuye la resistencia a la evacuación de gases en la fase de escape. Este diseño mejora el coeficiente de resistencia a la admisión - escape aproximadamente un 50 por ciento en comparación con la tecnología convencional de dos válvulas por pistón. El rendimiento resulta así mejorado, y los humos negros y partículas resultan disminuidos debido a que el gasóleo se quema en presencia de más aire. Los pistones son ahora especialmente ligeros y resistentes, al fabricarse con una nueva tecnología de compuesto de aluminio infiltrado de aire. El sistema electrónico de inyección de combustible controla constantemente los cambios registrados en el funcionamiento del


motor, incluyendo la posición del acelerador, carga y la velocidad de giro, para dosificar óptimamente la cantidad y tiempo de la inyección.

-Inyección indirecta

El inyector se encuentra ubicado en el conducto de admisión, actualmente este es el sistema que utilizan todos los motores con alimentación por medio de inyección electrónica .

Bombas Hidraulicas siempre que tratemos temas como procesos químicos, y de cualquier circulación de fluidos estamos, de alguna manera entrando en el tema de bombas. El funcionamiento en si de la bomba será el de un convertidor de energía, o sea, transformara la energía mecánica en energía cinética, generando presión y velocidad en el fluido. Existen muchos tipos de bombas para diferentes aplicaciones. Los factores más importantes que permiten escoger un sistema de bombeo adecuado son: presión última, presión de proceso, velocidad de bombeo, tipo de gases a bombear (la eficiencia de cada bomba varía según el tipo de gas).

Las bombas se clasifican en tres tipos principales: De émbolo alternativo. De émbolo rotativo. Rotodinámicas. -Bomba de émbolo alternativo: la bomba de émbolo alternativo consiste en un pistón que tiene un movimiento


de vaivén dentro de un cilindro. Un adecuado juego de válvulas permite que el líquido sea aspirado en una embolada y lanzado a la turbina de impulsión en la siguiente. En consecuencia, el caudal será intermitente a menos que se instalen recipientes de aire o un número suficiente de cilindros para uniformar el flujo. Aunque las bombas de émbolo alternativo han sido separadas en la mayoría de los campos de aplicación por las bombas rotodinámicas, mucho más adaptables, todavía se emplean ventajosamente en muchas operaciones industriales especiales. -Bomba de émbolo rotativo: También llamado bomba de leva y pistón, consisten de un excéntrico con un brazo ranurado en la parte superior. La rotación de la flecha hace que el excéntricoatrape el líquido contra la caja. Conforme continúa la rotación, el líquido se fuerza de la caja a través de la ranura a la salida de la bomba. Al igual que la de émbolo alternativo operan sobre el principio de desplazamiento positivo.El caudal es uniforme y no hay válvulas. Este tipo de bombas es eminentemente adecuado para pequeños caudales (menores de 1 pie3/s y el líquido viscoso Bombas rotodinámicas: La bomba rotodinámica es capaz de satisfacer la mayoría de las necesidades de la ingeniería y su uso está muy extendido. Su campo de utilización abarca desde abastecimientos públicos de agua, drenajes y regadíos, hasta transporte de hormigón o pulpas. Se dividen en: Centrífugas: Son el tipo más corriente de bombas rotodinámicas, y se denomina así porque la cota de presión que crean es ampliamente atribuible a la acción centrífuga. Pueden estar proyectadas para impulsar caudales tan pequeños como 1 gal/ min. o tan grandes como 4.000.000 gal/min, mientras que la cota generada puede variar desde algunos pies hasta 400. El rendimiento de las de mayor tamaño puede llegar al 90%. El rodete consiste en cierto número de álabes curvados en dirección contraria al movimiento y colocados entre dos discos metálicos. El agua entra por el centro u ojo del rodete y es arrastrada por los álabes y lanzada en dirección radial. Esta aceleración produce un apreciable aumento de energía de presión y cinética. A la salida, el movimiento del fluido tiene componentes radial y transversal.


Para caudales grandes se usa el rodete de doble aspiración, que es equivalente a dos rodetes de simple aspiración ensamblados dorso con dorso; esta disposición permite doblar la capacidad sin aumentar el diámetro del rodete. Es más cara de fabricar, pero tiene la ventaja adicional de solucionar el problema del empuje axial.Pueden estar proyectadas para impulsar caudales tan pequeños como 1 gal/min. o tan grandes como 4.000.000 gal/min, mientras que la cota generada puede variar desde algunos pies hasta 400. El rendimiento de las de mayor tamaño puede llegar al 90%. El rodete consiste en cierto número de álabes curvados en dirección contraria al movimiento y colocados entre dos discos metálicos. El agua entra por el centro u ojo del rodete y es arrastrada por los álabes y lanzada en dirección radial. Esta aceleración produce un apreciable aumento de energía de presión y cinética. A la salida, el movimiento del fluido tiene componentes radial y transversal.

Múltiples: Son del tipo múltiple, con montaje vertical y diseñadas especialmente para la elevación del agua en perforaciones angostas, pozos profundos o pozos de drenaje.Resultan adecuadas para perforaciones de un diámetro tan pequeño como 6 pulg. y con mayores diámetros son capaces de elevar cantidades de agua superiores a un millón de galones por hora desde profundidades de hasta 1.000 pies.Normalmente se diseñan los rodetes de forma que lancen el agua en dirección radial-axial, con objeto de reducir a un mínimo el diámetro de perforación necesario para su empleo. La unidad de bombeo consiste en una tubería de aspiración y una bomba situada bajo el nivel del agua y sostenida por la tubería de impulsión y el árbol motor. Dicho árbol ocupa el centro de la tubería y está conectado en la superficie al equipo motor.Cuando la cantidad de agua que se ha de elevar es pequeña o moderada, a veces es conveniente y económico colocar la unidad completa de bombeo bajo la superficie del agua. Así se evita la gran longitud del árbol, pero en cambio se tiene la desventaja de la relativa inaccesibilidad del motor a efectos de su entretenimiento. De columna: Este tipo de bomba es muy adecuado cuando hay que elevar un gran caudal a pequeña altura. Por esto, sus principales campos de empleo son los regadíos, el drenaje de terrenos y la manipulación de aguas residuales.


El rendimiento de esta bomba es comparable al de la centrífuga. Por su mayor velocidad relativa permite que la unidad motriz y la de bombeo sean más pequeñas y por tanto más baratas. La altura máxima de funcionamiento oscila entre 30 y 40 pies. Sin embargo, es posible conseguir mayores cotas mediante 2 ó 3 escalonamientos, pero este procedimiento raramente resulta económico. Para grandes bombas se adopta generalmente el montaje vertical, pasando el eje por el centro de la tubería de salida.El rodete es de tipo abierto, sin tapas, y su forma es análoga a la de una hélice naval. El agua entra axialmente y los álabes le imprimen una componente rotacional, con lo que el camino por cada partícula es una hélice circular. La cota se genera por la acción impulsora o de elevación de los álabes, sin que intervenga el efecto centrífugo. La misión de los álabes fijos divergentes o álabes directores es volver a dirigir el flujo en dirección axial y transformar la cota cinemática en cota de presión.

De paleta: Existen varios tipos de bombas de paletas, ellas podrán ser: 1.- De paletas deslizantes, con un número variante de ellas montadas en un rotor ranurado. Según la forma de la caja se subdividen en bombas de simple, doble o triple cámara, si bien raramente se emplean tales denominaciones. La mayoría de las bombas de paletas deslizantes son de una cámara. Como estas máquinas son de gran velocidad de capacidades pequeñas o moderadas y sirven para fluidos poco viscosos, se justifica el siguiente tipo de clasificación. 2.- Bomba pesada de paleta deslizante, con una sola paleta que abarca todo el diámetro. Se trata de una bomba esencialmente lenta, para líquidos muy viscosos. 3.- Bombas de paletas oscilantes, cuyas paletas se articulan en el rotor. Es otro de los tipos pesados de bomba de paleta. 4.- Bombas de paletas rodantes, también con ranuras en el rotor pero de poca profundidad, para alojar rodillos de elastómero en el lugar de paletas, se trata de un modelo patentado. 5.- Bomba de leva y paleta, con una sola paleta deslizante en una ranura mecanizada en la caja cilíndrica y que, al mismo tiempo, encaja en otra ranura de un anillo que desliza sobre un rotor accionado y montado excéntricamente. El rotor y los anillos que ejercen el efecto de una leva que inicia el movimiento de la paleta deslizante. Así se elimina el rascado de las superficies. Se trata de una forma patentada que se emplea principalmente como bomba de vacío.


6.- Bomba de paleta flexible, que abrazan un rotor de elastómero de forma esencial giratorio dentro de una caja cilíndrica. En dicha caja va un bloque en media luna que procura un paso excéntrico para el barrido de las paletas flexibles de rotor.

De tornillo: Las bombas de tornillo son un tipo especial de bombas rotatorias de desplazamiento positivo, en el cual el flujo a través de los elementos de bombeo es verdaderamente axial. El líquido se transporta entre las cuerdas de tornillo de uno o más rotores y se desplaza axialmente a medida que giran engranados. La aplicación de las bombas de tornillo cubren una gama de mercados diferentes, tales como en la armada, en la marina y en el servicio de aceites combustibles, carga marítima, quemadores industriales de aceite, servicio de lubricación de aceite, procesos químicos, industria de petróleo y del aceite crudo, hidráulica de potencia para la armada y las máquinas - herramientas y muchos otros. De diafragma: En la bomba de simple diafragma, este es flexible, va sujeto a una cámara poco profunda y se mueve por un mecanismo unido a su centro. Con el mando hidráulica del diafragma, mediante impulsos de presión iniciados en una cámara de fluidos conectada a un lado del diafragma, se consigue el mismo funcionamiento. Por tanto, los tipos principales de bombas de diafragma son: 1.- De mando mecánico. 2.- De mando hidráulica.

De pozo profundo: Cada vez se utilizan más de las bombas para gran profundidad, en lugar de las autocebado, de desplazamiento positivo para vaciado de fondos y aplicaciones análogas, cuando la bomba puede funcionar sumergida o cuando la interrupción de la descarga es temporal y ocurre solamente cuando las perturbaciones del nivel inferior del líquido son de importancia. Las principales ventajas a este tipo de bombas son: 1.- Funcionamiento más fácilmente regulable. 2.- Gran capacidad y rendimiento y además, a grandes velocidades. 3.- Tolerancia ante los contaminantes en el fluido.


4.-Sumamente compacta , tanto en servicio vertical como en horizontal. 5.- Funcionamiento silencioso. 6.- Amplio campo de elección de un motor apropiado. 7.- Facilidad de drenaje automático o de desmontarla (vertical) para inspección o mantenimiento. La primera de estas ventajas puede ser fundamental cuando el fluido es peligroso.

Bomba de agua la bomba de agua es el mecanismo principal del sistema de refrigeración , ya que efectúa la circulación de agua y así mantiene el nivel de temperatura del motor favorable. Está fabricada en aluminio o fundición, contando en su interior con un rotor con álabes rectos o ligeramente curvos, que actúan como sistema de impulsión del líquido (una especie de turbina) De esta manera, el líquido es enviado directamente hacia el bloque del motor con el giro de este rotor, que es accionado por el giro mismo del cigüeñal (lo que garantizaría prácticamente que con cada vuelta completa del cigüeñal, se esté efectuando al menos media vuelta del rotor) Se genera entonces una fuerza centrífuga que hace circular el agua hacia el bloque, y luego esta retorna hacia el radiador o a la bomba de agua, de acuerdo a la apertura (o no) del termostato. Este ciclo se repite constantemente, con la actuación fundamental del termostato, que permite o no el ciclo de circulación de agua de acuerdo a la temperatura que tenga el motor.

Tipos de bombas de inyeccion -Bombas de inyección en línea

Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo que consta de cilindro de bomba y de émbolo de bomba. El émbolo de bomba se mueve en la dirección de suministro por el árbol de levas accionado por el motor, y retrocede empujado por el muelle del émbolo.Los elementos de bomba están dispuestos en línea. La carrera de émbolo es invariable. Para hacer posible una variación del caudal de suministro, existen en el émbolo aristas de mando inclinadas, de forma tal que al girar el émbolo mediante una varilla de regulación, resulte la carrera útil deseada. Entre la cámara de alta


presión de bomba y el comienzo de la tubería de impulsión, existen válvulas de presión adicionales según las condiciones de inyección. Estas válvulas determinan un final de inyección exacto, evitan inyecciones ulteriores en el inyector y procuran un campo característico uniforme de bomba

-Bomba de inyección en línea estándar PE El comienzo de suministro queda determinado por un taladro de aspiración que se cierra por la arista superior del émbolo. Una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el émbolo, que deja libre la abertura de aspiración,determina el caudal de inyección.La posición de la varilla de regulación es controlada con un regulador mecánico de fuerza centrifuga o con un mecanismo actuador eléctrico.

-Bomba de inyección en línea con válvula de corredera Esta bomba se distingue de una bomba de inyección en línea convencional, por una corredera que se desliza sobre el émbolo de la bomba mediante un eje actuador convencional, con lo cual puede modificarse la carrera previa, y con ello también el comienzo de suministro o de inyección. La posición de la válvula corredera se ajusta en función de diversas magnitudes influyentes. En comparación con la bomba de inyección en línea estándar PE,la bomba de inyección en línea con válvula de corredera tiene un grado de libertad de adaptación adicional

-Bombas de inyección rotativas Estas bombas tienen se sirven de un regulador de revoluciones mecánico para regular el caudal de inyección así como de un regulador hidráulico para variar el avance de inyección. En bombas rotativas controladas electrónicamente se sustituyen los elementos mecánicos por actuadores electrónicos. Las bombas rotativas solo tienen un elemento de bombeo de alta presión para todos los cilindros

-Bomba de inyección rotativa de émbolo axial.


Esta bomba consta de una bomba de aletas que aspira combustible del depósito y lo suministra al interior de la cámara de bomba. Un émbolo distribuidor central que gira mediante un disco de levas, asume la generación depresión y la distribución a los diversos cilindros. Durante una vuelta del eje de accionamiento, el émbolo realiza tantas carreras como cilindros del motor a de abastecer. Los resaltes de leva en el lado inferior del disco de levas e deslizan sobre los rodillos del anillo de rodillos y originan así en el émbolo distribuidor un movimiento de elevación adicional al movimiento de giro.En la bomba rotativa convencional de émbolo axial VE con regulador mecánico de revoluciones por fuerza centrifuga, o con mecanismo actuador regulado electrónicamente, existe una corredera de regulación que determina la carrera útil y dosifica el caudal de inyección. El comienzo de suministro de la bomba puede regularse mediante un anillo de rodillos (variador de avance). En la bomba rotativa de émbolo axial controlada por electroválvula, existe una electroválvula de alta presión controlada electrónicamente, que dosifica el caudal de inyección, en lugar de la corredera de inyección. Las señales de control y regulación son procesadas en dos unidades de control electrónicas ECU (unidad de control de bomba y unidad de control de motor). El número de revoluciones es regulado mediante la activación apropiada del elemento actuador

-Bomba de inyección rotativa de émbolos radiales Esta bomba se caracteriza por utilizar émbolos radiales para generar presión. Pueden ser dos o cuatro émbolos radiales que son accionados por un anillo de levas. Una electroválvula de alta presión dosifica el caudal de inyección. El comienzo de la inyección se regula mediante el giro del anillo de levas, con el variador de avance.Igual que en la bomba de émbolo axial controlada por electroválvula, todas las señales de control y regulación se procesan en dos unidades de control electrónicas ECU (unidad de control de bomba y unidad de control de motor).Mediante la activación apropiada del elemento actuador se regula el número de revoluciones.

Bombas de inyección individuales -Bombas de inyección individuales PF Estas bombas (aplicadas en motores pequeños, locomotoras diesel, motores navales y maquinaria de construcción) no tienen árbol de levas propio, pero corresponden sin embargo en su funcionamiento a la bomba de inyección en línea PE. En motores grandes, el regulador mecánico-hidráulico o electrónico


está adosado directamente al cuerpo del motor. La regulación del caudal determinada por el se transmite mediante un varillaje integrado en el motor.Las levas de accionamiento para las diversas bombas de inyección PF, se encuentran sobre el árbol de levas correspondiente al control de válvulas del motor. Por este motivo no es posible la variación del avance mediante un giro del árbol de levas. Aquí puede conseguirse un ángulo de variación de algunos grados mediante la regulación de un elemento intermedio (por ejemplo situando un balancín entre el árbol de levas y el impulsor de rodillo).Las bombas de inyección individuales son apropiadas también para el funcionamiento con aceites pesados viscosos. -Unidad bomba-inyector UIS La bomba de inyección y el inyector constituyen una unidad. Por cada cilindro del motor se monta una unidad en la culata que es accionada bien directamente mediante un empujador, o indirectamente mediante balancín, por parte del árbol de levas del motor.Debido a la supresión de las tuberías de alta presión, es posible una presión de inyección esencialmente mayor(hasta 2000 bar) que en las bombas de inyección en linea y rotativas. Con esta elevada presión de inyección y mediante la regulación electrónica por campo característico del comienzo de inyección y de la duración de inyección (o caudal de inyección), es posible una reducción destacada de las emisiones contaminantes del motor diesel

-Unidad bomba-tubería-inyector UPS Este sistema trabaja según el mismo procedimiento que la unidad de bombainyector. Se trata aquí de un sistema de inyección de alta presión estructurado modularmente. Contrariamente a la unidad bomba-inyector, el inyector y la bomba están unidos por una tubería corta de inyección. El sistema UPS dispone de una unidad de inyección por cada cilindro del motor, la cual es accionada por el árbol de levas del motor.Una regulación electrónica por campo característico del comienzo de inyección y de la duración de inyección (o caudal de inyección) aporta una reducción destacada de las emisiones contaminantes del motor diesel. En combinación con la electroválvula de conmutación rápida, accionada electrónicamente, se determina la correspondiente característica de cada proceso de inyección en particular

Sistema de inyección de acumulador -Common Rail CR


En la inyección de acumulador "Common Rail" se realizan por separado la generación de presión y la inyección.La presión de inyección se genera independientemente del régimen del motor y del caudal de inyección y esta adisposición en el "Rail" (acumulador). El momento y el caudal de inyección se calculan en la unidad de control electrónica ECU y se realizan por el inyector en cada cilindro del motor, mediante el control de una electroválvula Biodiesel. Se trata de un combustible que se obtiene por la transesterificación de triglicéridos ( aceite ). El producto obtenido es muy similar al gasóleo obtenido del petróleo (también llamado petrodiesel) y puede usarse en motores de ciclo diésel , aunque algunos motores requieren modificaciones.

Ventajas del biodiesel. El biodiésel es un carburante ecológico que posee grandes ventajas medioambientales: Es un combustible que no daña el medioambiente. El Biodiésel (Ésteres metílicos de ácidos grasos) no daña el medio ambiente por ser un combustible de origen vegetal en su estado 100% puro. Su uso en el referido estado sería completamente inocuo con nuestro medio. Para poder usarse se debería efectuar unas pequeñas modificaciones técnicas en los motores diésel, como sería modificar el compuesto de la goma y/o cauchos de los manguitos y latiguillos del circuito del combustible. Ello es debido a que el biodiésel 100% tiene la particularidad de disolver la goma. Desde los años 90, casi todos los fabricantes de vehículos (principalmente marcas alemanas), ya han sustituido dichos conductos fabricados con materiales plásticos o derivados, que el Biodiesel 100% puro no los disuelve. Se produce a partir de materias primas renovables. El Biodiésel se produce a partir de aceites vegetales, vírgenes y reciclados. El aceite vegetal virgen se extrae de la semilla cultivada dejando atrás la harina de semilla que puede usarse como forraje animal. El aceite es refinado antes de incorporarlo al proceso de producción del biodiesel. Aunque existen más de trescientos tipos de oleaginosas, las más comunes en la producción de biodiésel son la colza, la soja, el girasol y la palma. Los aceites reciclados proceden de la recogida de sectores como la hostelería, alimentarios, cocinas domésticas, etc.


Con el reciclaje de los aceites usados, evitamos su vertido, salvaguardando la contaminación de las aguas subterráneas, fluviales y marinas, así como la vida que en ellas habita. Y evitamos su uso en la alimentación animal (piensos). Con los aceites vegetales, se contribuye de manera significativa al suministro energético sostenible, lo que permite reducir la dependencia del petróleo, incrementando la seguridad y diversidad en los suministros, así como el desarrollo socioeconómico del área rural (producción de oleaginosas con fines energéticos), y la conservación de nuestro medio ambiente. No contiene prácticamente nada de azufre. Evita la emisiones de SOx (lluvia ácida o efecto invernadero). El Biodiesel no contiene azufre, agente que se encuentra en el gasóleo por su poder de lubricación. En la actualidad los modernos gasóleos bajos en azufre, por su proceso de desulfuración pierden el poder de lubricación, incrementando el ruido y desgaste de los motores. Las compañías petroleras deben por este motivo aditivar el gasóleo con aditivos químicos y sintéticos para paliar esa anomalía. En Francia se aditiva todo el gasóleo que se comercializa en EESS con Biodiésel al 2% como aditivo lubricador. Mejora la combustión, reduciendo claramente emisiones de hollín( hasta casi un 55% desapareciendo el humo negro y olor desagradable). Dado que la molécula de biodiésel aporta, por unidad de volumen, más átomos de oxígeno que lo que aporta el mismo volumen de gasóleo convencional, la presencia de inquemados es menor utilizando biodiesel dado que hay menos moléculas de carbono elemental (hollín) y menos de monóxido de carbono (CO). Produce, durante su combustión menor cantidad de CO2 que el que las plantas absorben para su crecimiento (ciclo cerrado de CO2). El dióxido de carbono CO2 que emite a la atmósfera el Biodiesel durante la combustión es neutro, ya que es el mismo que captó la planta oleaginosa utilizada para extraer el aceite durante su etapa de crecimiento. Con lo cual, la combustión de Biodiesel no contribuye al efecto invernadero, es neutra y ayuda a cumplir el protocolo de Kyoto. No contiene ni benceno, ni otras sustancias aromáticas cancerígenas (Hidrocarburos aromáticos policíclicos). El Biodiesel, como combustible vegetal no contiene ninguna sustancia nociva, ni perjudicial para la salud, a diferencia de los hidrocarburos, que tienen componentes aromáticos y bencenos (cancerígenos). La no-emisión de estas


sustancias contaminantes disminuye el riesgo de enfermedades respiratorias y alergias. Es fácilmente biodegradable, y en caso de derrame y/o accidente, no pone en peligro ni el suelo ni las aguas subterráneas. El Biodiesel, es biodegradable (aprox. 21 días), su origen vegetal lo hace compatible con la naturaleza y la ausencia de compuestos químicos y sintéticos lo hace inocuo con nuestro medio.

No es una mercancía peligrosa (el punto de inflamación se encuentra por encima de 110º C). El Biodiesel tiene su punto de inflamación por encima de 110ºC, por eso no está clasificado como mercancía peligrosa, siendo su almacenamiento y manipulación segura. Posee un alto poder lubricante y protege el motor reduciendo su desgaste así como sus gastos de mantenimiento. El Biodiesel por ser su origen los aceites vegetales, tiene un alto poder de lubricación, alargando la vida de los motores, reduciendo el ruido en los mismos, así como notablemente abaratando los costes de mantenimiento. Así mismo como característica del Biodiesel, cabe reseñar el poder detergente, que mantiene limpios los sistemas de conducción e inyección del circuito de combustible de los motores. Es el único combustible no contaminante alternativo a los motores de gasóleo convencional. El Biodiesel, es el único combustible renovable alternativo en los motores diesel. Por su composición vegetal, es inocuo con el medio, es neutro con el efecto invernadero, y es totalmente compatible para ser usado en cualquier motor diésel, sea cual sea su antigüedad y estado. La mezcla que se comercializa, siguiendo la normativa recién aprobada en España, cumple con todas y cada una de las especificaciones de Gasóleo de Automoción (EN-590), mejorando los parámetros deficitarios de dicha norma.

Desventajas del biodiesel. -A bajas temperaturas puede empezar a solidificar y formar cristales, que pueden obstruir los conductos del combustible.


-Por sus propiedades solventes, puede ablandar y degradar ciertos materiales, tales como el caucho natural y la espuma de poliuretano. Es por esto que puede ser necesario cambiar algunas mangueras y retenes del motor antes de usar biodiesel en él, especialmente con vehículos antiguos. -Sus costos aún pueden ser más elevados que los del diesel de petróleo. Esto depende básicamente de la fuente de aceite utilizado en su elaboración.

Materias primas principales del biodiesel Aunque existen aproximadamente 300 especies de oleaginosas, las materias primas con las que se produce habitualmente el biodiésel son: -Girasol -Colza -Soja -Palma-Palmiste -Aceites vegetales reciclados -Grasas animales.

Creacion del biodiesel Lo primero es decir que este biodiesel se puede hacer con aceite vegetal sin usar, siendo su fabricación mucho más sencilla, pero obviamente es poco rentable ya que es caro. El aceite usado de cocina lo podemos conseguir, si no bien guardando el propio también recolectando el de nuestros vecinos, una buena organización podría ayudar a que la comunidad se ahorre muchos pesos. además estaríamos reciclandolo para convertirlo en algo útil. Sin embargo se debe tener en cuenta de que se trabaja con productos peligrosos y tóxicos, por lo cual se deben tener unas mínimas precauciones al utilizar este tipo de aceite o sus derivados, que son hacer las mezclas en lugares ventilados, usar guantes, mascarillas, gafas, entre otras cosas..

Materiales y proceso de preparación del biodiesel Materiales y utensilios. - Un litro de aceite vegetal nuevo, sin cocinar


- 200 ml de metanol con pureza del 99% - Catalizador, que puede ser hidróxido de potasio (KOH) o hidróxido de sodio (NaOH). - - Recomendamos KOH porque da mejor resultado - Batidora vieja, o mejor un mini-reactor - Balanza con 0,1 gr de resolución (mejor aún con una resolución de 0,01 gr) - Vasos de medición para el metanol y el aceite - Recipiente de medio litro de HDPE blanco y translúcido con ----- y tapa de rosca - Dos embudos que encajen en la boca del recipiente de HDPE, uno para el metanol y otro para la lejía - Una botella de dos litros de plástico PET (botella normal de agua o de refresco) para la sedimentación -Dos botellas de dos litros de plástico PET para el lavado -Termómetro Todo tiene que estar limpio y seco. Compra lejía y metanol de calidad a un distribuidor de productos químicos o de material de laboratorio. También es posible comprar lejía de buena calidad a distribuidores de artículos para fabricación de jabón. Aunque el coste unitario parezca caro, al principio hace falta poca cantidad, y merece la pena a cambio de evitar que la mala calidad de los reactivos altere el resultado de la prueba. Lejia Tienes que darte prisa al pesar la lejía porque absorbe la humedad del aire con mucha facilidad, y el agua es perjudicial para la reacción. Para pesarla métela dentro de una bolsa de plástico (o puedes meter el bote y la balanza dentro de una gran bolsa de plástico transparente). Cierra bien el bote y la bolsa, enrrollándola sobre sí misma para sacar de su interior tanto aire como sea posible. La balanza debe estar ajustada para que no tenga en cuenta el peso de la bolsa (pulsa la tecla "tara" con la bolsa vacía sobre la balanza). ¿Cuánta lejía es necesaria? Si utilizas NaOH (por lo menos 97% de pureza), la cantidad necesaria es de 3,5 gramos exactos. Si utilizas KOH la cantidad depende de la pureza: pureza del 99% (poco común), exactamente 4,9 gr (4,90875); 92% (más común), 5,3 gr (5,33); 90%, 5,5 gr (5,454); 85%, 5,8 gr (5,775). Sirve cualquier pureza igual o mayor a 85%. Preparacion del metoxido Mide 200 ml de metanol y viértelos con un embudo dentro del recipiente de medio litro de HDPE. el metanol también absorbe humedad del aire, hazlo deprisa y cierra bien la botella del metanol. No le tengas miedo. A temperatura ambiente normal no se evapora suficiente cantidad para suponer un peligro.


Añade la lejía al metanol en el recipiente de HDPE, con cuidado, mediante un segundo embudo. Encaja el tapón y enrosca la tapa encima firmemente. Agita la botella unas pocas veces, de lado lado formando un remolino (no la sacudas en vertical). La botella se calienta durante la reacción. Agitandola bien durante un minuto, a intervalos de cinco o seis minutos, la lejía se disolverá en el metanol formando metóxido de sodio o metóxido de potasio. Puedes empezar el proceso en cuanto se haya disuelto toda la lejía. Cuanto más agites más rápido se disolverá. El NaOH puede tardar en disolverse toda una noche, unas pocas horas, o tan solo media hora, si se agita mucho. Pero no seas impaciente, espera a que se disuelva completamente. El KOH se disuelve en mucho menos tiempo que el NaOH y puede estar listo en diez minutos. Agitando cinco o seis veces tarda media hora. Reacción Con batidora. Utiliza una batidora vieja o una nueva barata. Recuerda que nunca podrás volver a cocinar con ella. Comprueba que las juntas se encuentren en buen estado (debe ser un modelo con recipiente cerrado), que todas sus piezas estén limpias y secas, y que cierre perfectamente. Precalienta el aceite a 55º C y viertelo dentro de la batidora. Con la máquina aún parada, vierte el metóxido con mucho cuidado. Antes de empezar asegurate de que la tapa esté bien cerrada. Debes mezclar durante veinte o treinta minutos, o un poco más. Es suficiente con una velocidad de giro lenta. Con mini-reactor.Encontrarás las instrucciones para construirlo en la página del mini-reactor. Improvisa cuando sea necesario, puede hacerse de distintas maneras. Con este reactor la reacción tarda una hora a una temperatura de 55º C. Trasvase En cuanto termine la reacción vierte la mezcla en una de las botellas de dos litros y ciérrala. La mezcla se contrae al enfriarse, deformando la botella. Puede que tengas dejar que entre algo de aire después de un rato.

Separación Déjalo en reposo uno o dos días, o mejor un poco más. La glicerina formará una capa oscura en el fondo claramente separada de la capa de biodiésel que flota encima, de color claro. El color exacto de estas dos capas depende del aceite empleado. El biodiésel suele ser de color amarillo pálido (más parecido al ámbar si está hecho con aceite de cocina usado). El biodiésel puede


estar cristalino o turbio, no importa. Si está turbio se aclarará con el tiempo, pero no hace falta esperar.Después de la separación decanta el biodiésel cuidadosamente en un frasco limpio o en una botella de plástico, evitando que entre glicerina en el nuevo recipiente. Si ocurre,déjalo en reposo para que vuelvan a separarse. Calidad Es normal que los primeros intentos no pasen las pruebas de calidad. Por ejemplo, distintas batidoras y reactores tienen distintas formas y velocidades de giro. Eso afecta al tiempo de reacción, y hay que hacer ajustes. Solo necesitas más práctica, especialmente para medir con exactitud. Asegúrate de que los reactivos que usas son de calidad y de que has seguido las instrucciones al pie de la letra. Lavado Haz el lavado en dos botellas de plástico de dos litros, con medio litro de agua de grifo en cada uno de los tres o cuatro lavados que son necesarios. Haz un agujero de dos milímetros en el fondo de cada botella y tápalo. Vierte el biodiésel en una de las botellas y añade medio litro de agua limpia. Cierra bien la botella y agitala hasta que formen una mezcla homogénea. Si tienes un mezclador de pinturas lo bastante pequeño y una taladradora de velocidad variable, puedes recortar las botellas y mezclar con la taladradora. Deja que repose por lo menos tres horas. Drena el agua del fondoa través del agujero, tapalo con el dedo cuando empiece a salir biodiésel, y trasvasa el combustible a la otra botella para el siguiente lavado. Limpia la botella y tapa el agujero. Debes repetir este proceso tres o cuatro veces. Secado Cuando está translúcido y cristalino ya está seco. Puede que tarde unas horas, o unos días. Si tienes prisa calientalo suavemente hasta 48º C y deja que se enfríe. Así se evapora el agua, déjalo en un recipiente abierto. Y así es como se obtiene un biodiesel . ¿Biodiésel o aceite vegetal?

El biodiésel tiene algunas ventajas claras respecto al aceite vegetal: funciona en cualquier motor diésel sin tener que modificarlo. Cuando hace frío el biodiésel funciona mejor que el aceite vegetal, aunque no tan bien como el diésel mineral. A diferencia del aceite vegetal, el biodiésel está respaldado por muchos estudios realizados en distintos países, incluyendo millones de kilómetros en carretera.


El biodiésel es un combustible limpio, seguro y listo para usar, mientras que muchos de los sistemas para aceite vegetal son aún experimentales y necesitan más desarrollo. Por otra parte, el biodiésel puede ser más caro, dependiendo de la escala de producción, la materia prima y de si se compara con el precio del aceite usado o del aceite nuevo. Además el biodiésel hay que procesarlo más que el aceite vegetal. No parece que esto importe a los productores domésticos de biodiésel, cuyo número aumenta rápidamente en todo el mundo. Se hacen su propio biodiésel una vez a la semana, o una vez al mes. Algunos llevan años haciéndolo. De todas formas el aceite también hay que procesarlo, especialmente el aceite de fritura usado, que mucha gente prefiere porque es gratuito o muy barato. El aceite usado hay que filtrarlo y quitarle el agua, y a veces también hay que rebajar su acidez. Los productores de biodiésel opinan que es mejor aprovechar el tiempo haciendo biodiésel, mientras que los que usan el aceite directamente dicen que limpiar el aceite da mucho menos trabajo. Combustible

Hay Funcion Cam que amiento bios proces garantizad en el arlo o motor

Coste

Biodiésel

Sí*

No

Más barato que el diésel mineral

Aceite vegetal

Sí, pero meno s

No

Más barato a largo plazo

Biodiesel en chile La producción comercial de biodiesel es en la actualidad muy baja , según las informaciones disponibles esta no supera los 150 mil litros mensuales. La capacidad instalada de producción de las plantas en operación es inferior a 3 millones de litros por año.Existen 8 a 10 proyectos de producción industrial de biodiesel con fines comerciales, de los cuales se han materializado en algunas plantas como la Planta FAME de Pullman Bus de Quilicura, Planta de


INGRAS de San Bernardo, Planta del Matadero de Concepción, Tres Plantas de Biodiesel-Chile de Cerrillos, Padre Hurtado y Osorno y Planta de Bioengine de Puente Alto. Con excepción de las plantas de Pullman Bus y de Ingras, el resto de estas plantas son más bien de tipo artesanal y de baja capacidad de producción. Existen además en fase de estudio algunos proyectos de producción de biodiesel como el del Molino Gorbea en una alianza con la Universidad de la Frontera (UFRO) de Temuco, BioEiberger de Los Ángeles y de Oleotop de Gorbea. Es importante destacar que existen dos pequeñas unidades de producción experimental de biodiesel, siendo una de la Universidad de Concepción - que ha sido pionera en esta materia en el país - y otra de la Universidad Frontera de Temuco. Estas plantas están usando como insumo o materia prima aceite vegetal usado (AVU) y en menor escala cebo de vacuno, pues el costo del raps es muy elevado para elaboración de biodiesel. La producción de biodiesel con aceite virgen de raps e incluso con aceite de soya importado no es viable en Chile, salvo que exista una política de incentivos y subsidios especiales como se ha establecido en la mayoría de los países que han implantado la producción de biocombustibles. Según las informaciones que disponemos la única planta de producción comercial de biodiesel que esta funcionando es la Planta de FAME de Pullman Bus de Quilicura, ya que esta autorizada legalmente para operar. La mayoría de estas plantas están gestionando los permisos correspondiente conforme las exigencias legales y ambientales vigentes . La planta de Pullman Bus tiene una producción aproximada de 100 mil litros mensuales y deberá aumentar durante este año a 500.000 litros mensuales. Este combustible es para uso exclusivo de la la flota de buses y camiones de esta empresa en una mezcla inicial de 5 % (B5) con diesel. La Planta de Ingras, tiene una capacidad de producción de 100 mil litros mensual operando con un 10% de esta. Es interesante señalar que el destino de este combustible es para generación de energía eléctrica (2 MW) y en motores diesel. La materia prima es a partir de aceite usados y grasas .

Motor nissan td27.


Conclusión En conclusión, se puede decir que en la época que vivimos hoy en día, la industria automotriz sigue fabricando automóviles pensados para funcionar con gasoil, pero viendo que cada vez el planeta se daña mas y mas, se debe innovar y diseñar combustibles que sean amigables con el medio ambiente. el biodiesel es el combustible que se viene para las futuras generaciones, ya sea por su gran reducción de emisiones de contaminantes , por su lucha contra el efecto invernadero, y por su cualidad de ser un combustible “reciclado”, además de que no se tendrían que hacer grandes cambios en la estructura de los motores, ya que este combustible funciona sin problemas en los motores diesel actuales ; Si el biodiesel fuera un producto masificado en el mundo, las grandes cantidades de aceite , utilizados en las grandes cadenas de comidas tendrián un final por así decirlo “feliz” ya que el ser humano le podría sacar provecho reciclando este material en bruto y transformándola en combustible para los vehículos, para que así se comience a invertir en este rubro y poder así, tener un doble efecto, incrementando el trabajo de las zonas rurales, y ayudar al cuidar nuestro planeta.

Glosario.


-Gasoil: Fracción destilada del petróleo crudo, que se purifica especialmente para eliminar el azufre. Se usa sobre todo en los motores Diesel y como combustible en hogares abiertos. -Raps: Sinónimo de canola (Brassica napus) es una planta cultivada de la familia de las brasicáceas, con flores de color amarillo brillante. -Trasvasa: Se refiere a la cantidad de líquido que se vierte en un recipiente. -Isobaro: son átomos de distintos elementos que tienen igual número másico, es decir distinto número atómico, pero igual número másico -Octano: es una escala que mide la capacidad antidetonante del carburante (como la gasolina) cuando se comprime dentro del cilindro de un motor. Es una propiedad esencial en los carburantes utilizados en los motores de encendido por bujía, que siguen un ciclo termodinámico próximo al Ciclo Otto. -Caudalímetro: es un instrumento de medida para la medición de caudal o gasto volumétrico de un fluido o para la medición del gasto másico. Estos aparatos suelen colocarse en línea con la tubería que transporta el fluido. También suelen llamarse medidores de caudal, medidores de flujo o flujómetros.

Bibliografía.


-http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_di%C3%A9sel -http://www.dieselevante.it/fuelpumps/index_es.asp?p1=BOSCH -http://www.ecured.cu/index.php/Sistema_de_alimentaci%C3%B3n_Diesel -http://jhondiesel88.blogspot.com/2010/04/inyeccion-directa.html -http://www.arpem.com/tecnica/ind_direc/ind_direc_p.html -http://aficionadosalamecanica.com/gestion_electronica_diesel1.htm -http://www.camionesybuses.com/tecnica/inyeccion-directa-motor-diesel.htm -http://www.redcontenido.com/Sistema_de_inyeccion_DIRECTA.htm -http://es.wikipedia.org/wiki/Inyecci%C3%B3n_directa -http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090831065420AAJTEvb -http://www.taringa.net/posts/autos-motos/13652426/Sistema-de-inyeccion-Monopunto.html -http://es.scribd.com/doc/19022854/Inyeccion-monopunto -http://maquinariasagricolas.blogspot.com/2008/12/funcionamiento.html -http://www.biodisol.com/como-hacer-biodiesel-produccion-y-fabricacion-de-biodiesel-casero/ -http://www.agronomos.cl/2009/may/biodisel.html -https://word.office.live.com/wv/WordView.aspx? FBsrc=https%3A%2F%2Fwww.facebook.com%2Fdownload%2Ffile_preview.php%3Fid%3D4706 23646305113%26metadata&access_token=100001052933876%3AAVL4TspPdJO0Xq2UO6Bite GO96iT-vuSuBXTiFRgqWK1QA&title=bomba+de+engranajes.doc -http://www.biodisol.com/como-hacer-biodiesel-produccion-y-fabricacion-de-biodiesel-casero/ -https://powerpoint.office.live.com/p/PowerPointView.aspx? FBsrc=https%3A%2F%2Fwww.facebook.com%2Fdownload%2Ffile_preview.php%3Fid%3D3603 37140708199%26metadata&access_token=100001052933876%3AAVJrN_KQKqA4YNvYSUKrx3 kLSU3aRhzBYh4JWU_Khk8wfw&title=Biocombustibles.ppt


2012 3D WildEarth Proyecto Biocombustible