UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPEDEPARTAMENTO DE ENERGIA Y MECANICAINGENIERIA AUTOMOTRIZ NOMBRE: Fabin SimbaaNIVEL: Quinto AFECHA: 29/07/2015REGULADORESEL REGULADOR O GOBERNADOREl regulador o gobernador sirve para mantener automticamente el rgimen de velocidad o revoluciones de un motor Diesel de manera independiente de la carga o el esfuerzo al cual est sometido segn sea el caso o trabajo en vaco (ralent).Para controlar la velocidad del motor es movida una varilla de control en la bomba de inyeccin la cual acciona un mecanismo que vara la cantidad de combustible inyectado en las cmaras de combustin; el regulador est ubicado en un extremo de la bomba de inyeccin.Los reguladores se pueden clasificar segn el equipo o el tipo de trabajo al que se encuentra trabajando:*Segn el tipo de trabajo:Mxima y mnima (alta y ralent).Rgimen completo utilizado en maquinaria agraria y construccin (segn variacin).Escalonados (trabaja en todas las situaciones; es el ms completo).*Segn el equipo: Centrfugos. Neumtico. Hidrulicos.

Figura 1 Regulador o gobernorREGULADORES MECNICOSEl principio de funcionamiento de los reguladores mecnicos est basado en la caractersticas de la fuerza centrifuga. Como que esta es proporcional a la velocidad de giro, se pueden obtener tambin desplazamientos de unas palancas que sean proporcionales a la velocidad a que gira un eje.Cuando el motor se detiene su eje no gira y el juego de pesos se encuentra cerca uno del otro, de esta manera no hay paso de combustible. Al comenzar el movimiento se gira el eje y el regulador centrfugo abre sus pesos obturando el paso del combustible logrando una aceleracin controlada en el motor.Los gobernadores centrfugos o mecnicos poseen sistemas con topes para mantener los diferentes regmenes del motor; estos topes son utilizados para: marcha mnima, velocidad mxima sin carga, mximo combustible y exceso de combustible-Tope de marcha mnima Este tope se ajusta contra la varilla de control l varillaje del gobernador de modo que permite ajustar las rpm de marcha mnima del motor.-Tope de mximo combustible o tope de plena Enva mximo combustible a plena carga. Se encuentra en el extremo de la bomba opuesto al gobernador. Se ajusta en el lmite de recorrido de la varilla de control en posicin de mximo consumo de combustible.-Tope de velocidad mxima Es un tope que impide el movimiento de la palanca del gobernador accionada por el operador limitando as la fuerza ejercida al resorte del gobernador evitando que la velocidad del motor aumente excesivamente cuando se encuentra sin carga.

Figura 2 Sistema de inyeccin con bomba de inyeccin en lnea PE regulada mecnicamente

Figura 3 Circuito de regulacin mecnico diesel

Componentes del regulador mecnico El conjunto de regulacin est formado esencialmente por: Las masas rotantes (12): que se desplazan por efecto de la fuerza centrifuga sobre unos pernos (18) acoplados sobre el extremo del rbol de levas de la bomba, cuyo desplazamiento es controlado por la accin antagonista que oponen unos muelles (13) al desplazamiento de las masas y que las mantienen en posicin fija dentro de los limites de mnima y mxima velocidad.

Estas masas llevan unas palancas acodadas (7) unidas a un eje de articulacin (9) que puede desplazarse axialmente por efecto de la separacin de las masas y acta sobre el sistema de mando de la cremallera.

El sistema de mando de la cremallera (15) est formado por una serie de palancas articuladas. La palanca (1) recibe movimiento del acelerador. Sobre un eje montado en el otro extremo va articulada la palanca de mando (6), unida a un patn o dado deslizante (3) que se desplaza por el interior de una palanca hueca o colisa (2), la cual se articula por la parte superior, por medio de un perno, a la horquilla de mando (16) de la cremallera (15). Por el otro lado descansa sobre el eje de articulacin (9), oscilando sobre la pieza (8) por el movimiento pendular que le imprime el patn (3), al ser accionado por el pedal del acelerador

Figura 4 componentes del regulador mecnico

Figura 5 Seccin transversal

Funcionamiento del regulador de mnima y mxima, Sacamos de dentro de la carcasa los mecanismos que intervienen en la regulacin de la velocidad. En este nuevo esquema (figura inferior) se ven la dos masas rotantes (A) montadas sobre un eje que va unido al rbol de levas (B) y, por tanto, estn sometidas a un movimiento de rotacin acompaando al rbol de levas. Estas masas tienden a separarse por efectos de la fuerza centrifuga, pero sus movimientos son frenados por unos muelles. Las masas rotantes (A) tienen un mecanismo interno que vemos en la figura (ms inferior) formado por un eje (D) y unos muelles (B) y (C) de ralent y de velocidad mxima respectivamente. Un sistema de reglaje (D), permite modificar el tarado de los muelles. Apretando la tuerca correspondiente, se da ms tensin a los muelles.

Los movimientos de masa (A) son transmitidos por mediacin de la palancas (C) a la cremallera (D), a travs de la palanca (E), que puede girar sobre la excntrica (F) en cualquier posicin del eje (G), que a su vez es mandado por el pedal del acelerador.

Figura 6 Esquema del regulador fuera de la carcasa

Figura 7 Aspecto real del reguladorLa dosificacin del combustible a inyectar va a depender tanto de la accin del conductor al pisar el pedal acelerador como por la accin del regulador sobre la cremallera:Accin del conductor: cuando el conductor acelera, se hace girar la excntrica (F) por medio del eje (G) que es mandado por el pedal del acelerador. Este movimiento provoca el desplazamiento de la barra cremallera en el sentido de la flecha, por medio de la palanca (E). La barra cremallera, a su vez, hace girar los pistones de los elementos de inyeccin, aumentando as el caudal inyectado. As mismo, si el conductor levanta el pie del acelerador, el movimiento obtenido en la barra cremallera es contrario, disminuyendo el caudal inyectado.

Figura 8 Accionamiento del conductorAccin del regulador: La misin del regulador es mover la cremallera en uno u otro sentido, independientemente de la accin del conductor, nicamente para controlar la velocidad mnima y mxima. No acta para ninguna otra velocidad

Figura 9 Accin del regulador

AJUSTE EL REGULADOR MECNICOLos reguladores mecnicos acoplados al rbol de levas del motor se regulan o ajustan de forma muy similar no obstante se diferencian por su construccin.El ajuste debe hacerse de acuerdo con las especificaciones de cada modelo.Precaucin:No efecte ningn ajuste hasta tanto tengan seguridad de conocer el modelo y las operaciones que deben ejecutarse.1. Compruebe el libre funcionamiento de dispositivos del paroObservacin:Para tener la seguridad de parar el motor en cualquier momento debe proveerse de una llave adecuada para desconectar las tuberas de alta presin en caso de emergencia.2. Arranque el motor y djelo funcionar unos 10 minutos hasta lograr su temperatura normal.3. Acelrelo hasta sus mximas R. P. M.4. Mida con el tacmetro las revoluciones del motor en lugar adecuado.5. Compare la lectura con la recomendada por el fabricante en su manual.Observacin:Si la lectura del tacmetro es distinta del nmero de R.P.M recomendada por el fabricante procesa as:6. Afloje la contratuerca de fijacin.7. Gire el tornillo regulador en el sentido de las manecillas del reloj si la R.P.M. son menores.8. Gire el tornillo regulador contrario al sentido de las mane- cillas del reloj si las R.P.M. son mayores.9. Apriete la contratuerca de fijacin sin que se gire el tornillo.10. Compruebe con el tacmetro las R.P.M precisas.(SENA, 2010)REGULADORES HIDRAULICOSSe emplea aceite a presin para mover un pistn de un servomotor u otros componentes hidrulicos para accionar la varilla de control de combustible y variar la cantidad entregada a los inyectores, existen otros gobernadores hidrulicos se utilizan contrapesos para detectar la velocidad del motor y conectarlos a una vlvula hidrulica para accionar el gobernador.Algunos gobernadores de este tipo se llaman gobernadores hidrulicos y otros gobernadores hidromecnicos porque son de funcionamiento hidrulico y mecnico.La presin hidrulica para el gobernador la proporciona una bomba, de aspas o de engranes. La bomba generalmente hace parte de la bomba de inyeccin o del gobernador.El motor impulsa la bomba y as la presin vara segn la velocidad del motor. Los gobernadores hidrulicos son utilizados con algunas bombas de inyeccin del tipo de distribuidor.El funcionamiento del regulador hidrulico comienza cuando la bomba suministra el combustible por el conducto de entrada, la presin aumenta con la velocidad del motor pero es regulada mediante la vlvula reguladora.El lquido a presin acta sobre la cabeza del pistn y produce una fuerza hidrulica que mueve este y la varilla de control. El resorte posee una fuerza que se opone al movimiento del pistn, manteniendo una velocidad del motor constante. La varilla de control que va conectada al pistn, a su vez tiene en su otro extremo una vlvula de dosificacin en la zona de inyeccin de la bomba.De esta manera la posicin del pistn determina la cantidad de combustible que se entrega a los inyectores. (blogspot, 2008)

REGULADOR HIDRAULICOEste tipo de regulador acta en funcin de la presin de transferencia que le comunica una bomba de engranajes acoplada al rbol de levas de la bomba de inyeccin. Como fluido hidrulico se emplea el propio combustible que llega al colector comn de alimentacin de los elementos de la bomba. (A-B) Cmaras

Figura 10 componentes del regulador hidrulico(C1, C2, C3): Cilindros hidrulicos1. Embolo 12. Embolo 23. Embolo 34. Vstago5. Resorte6. Vstago pedal del acelerador7. Vlvula de descarga8. Vlvula de paso 9. Resorte10. Orificio de paso11. Bomba12. Orificio13. OrificioEl conjunto est formado por un cuerpo de regulacin, acoplado a la bomba de inyeccin por el lado del accionamiento de la cremallera de mando, dentro del cual van instalados tres cilindros hidrulicos que se comunican entre s. Estos cilindros son los encargados de efectuar la regulacin entre la velocidad de rgimen mnima y mxima en el motor, en funcin de la presin que manda la bomba de transferencia (11) y el posicionado del pedal acelerador.DESCRIPCION DEL REGULADOREn la parte superior del regulador va montado el cilindro de accionamiento (C1), en cuyo interior se desplaza un embolo (1) unido, por medio del vstago (4), a la corredera que regula el caudal en los elementos de la bomba. Este embolo se mantiene en posicin de reposo (mnimo consumo) por la accin del resorte (5). En la zona inferior del regulador va situado el cilindro de mando (C2), en donde se desplaza el embolo (2), unido por el vstago (6) al pedal del acelerador. En el lateral de este cilindro va acoplada una vlvula de descarga (7) que regula la presin en el interior de los cilindros. En la cabeza del cilindro existe una vlvula de paso (8), que se mantiene cerrada por medio del resorte (9) cuando el motor no funciona o sobrepasa el lmite de mnima velocidad. El cilindro de regulacin (C3) est formado por un embolo (3) unido a la vlvula (8), el cual lleva un orificio de paso (10) que controla la presin en ambas cmaras del cilindro.FUNCIONAMIENTOLos muelles y la presin de transferencia en la bomba (11) estn tarados para que el sistema se mantenga en equilibrio con el motor funcionando en vaco (ralent), y la vlvula (8) permanezca abierta, de forma que la presin del liquido, que pasa por el orificio (10) y llena las cmaras de los cilindros, mantenga a los mbolos y la corredera en posicin de suministrar el mnimo caudal a los elementos de bomba. En estas condiciones, todo exceso de presin en el interior de los cilindros es evacuado por la vlvula de descarga (7).En la posicin de mnima velocidad, si el motor tiende a detenerse por aumentar el par resistente en las ruedas, la bomba (11), al funcionar a menor nmero de revoluciones, enva menor presin sobre la cmara (A) del cilindro de regulacin (C3), con lo cual el resorte (9) cierra la vlvula (8) cortando el paso de combustible a las cmaras (B Y C) de los cilindros de accionamiento y de mando, que se comunican por el orificio (12). En estas condiciones, el combustible que sigue mandando la bomba (11), al no tener salida por la vlvula de descarga (7), aumenta la presin en la cmara (D), desplazando al embolo (1) y a la corredera en sentido de un mayor suministro de combustible, con lo que el motor se acelera. En este momento, al acelerarse tambin la bomba de transferencia, la presin del combustible en la cmara (A) vence la accin del resorte (9), se abre la vlvula (8) y se restablece el equilibrio normal de funcionamiento a ralent.La regulacin entre la velocidad entre la velocidad mnima y mxima de funcionamiento en el motor es controlada directamente por el conductor a travs del pedal de aceleracin que acta sobre el cilindro de mando (C2). Al avanzar el embolo (2), empujado por el vstago (6) del pedal del acelerador, la presin del muelle (9) cierra la vlvula (8), aumentando con ello la presin en la cmara (D) y desplazando la corredera hacia un mayor suministro de combustible.Al aumentar las revoluciones en el motor aumenta tambin la presin del liquido en la bomba de transferencia hasta que la presin en la cmara (A) vence la presin del resorte (9), que es proporcional a la presin en el ejercida por el pedal acelerador, abriendo la vlvula (8) y establecindose el equilibrio interno con una posicin adecuada del embolo (1) y de la corredera (4) en el caudal de inyeccin.Si en posicin de plena carga el motor se embalase, por decrecer el par resistente en las ruedas la mayor cantidad de liquido que manda bomba de transferencia no puede pasar con la suficiente fluidez por l orificio (10), ejerciendo una mayor presin en el embolo (3). Esto produce la apertura de la vlvula (8) y la descarga de sobrepresin de la cmara (D), que hace retroceder al embolo y la corredera hacia un menor suministro de combustible en los elementos de la bomba y por tanto bajan las revoluciones del motor.

Figura 11 Esquema fundamental de un regulador hidrulico

VENTAJAS DE ESTE TIPO DE REGULADORProporciona velocidades mnimas reducidas y velocidades mximas superiores, con una regulacin ms estable que los centrfugos. Sin embargo, debido a su difcil tarado y a tener que emplear una bomba auxiliar para su funcionamiento, tiene escasa aplicacin para las bombas en lnea.

AJUSTE DEL REGULADOR HIDRAULICO

REGULADORES NEUMATICOSEn los motores diesel pequeos utilizados en furgonetas o automviles que van provistos del sistema de bomba en lnea se acude tambin con mucha frecuencia al uso de los reguladores neumticos. Estos reguladores trabajan actuando sobre la cremallera de acuerdo con el grado de depresin que existe en el colector de admisin por lo que puede decirse que el caudal del combustible proporcionado est de acuerdo a su vez con la cantidad de aire que penetra por la admisin.El gobernador neumtico aprovecha el vaco del mltiple de admisin para accionar un diafragma conectado con la varilla de control de la bomba de inyeccin en lnea.Este aparato consiste en un tubo por el que circula aire regulado a la entrada por una mariposa que es accionada mediante el acelerador, el aire se dirige hacia los cilindros y si la mariposa se encuentra cerrada el aire a gran velocidad se estanca y comprime por la presin atmosfrica que la rodea y que se hace sensible en la membrana elstica moviendo as la vara de mando, regulando as la carga de combustible a los helicoidales de la bomba de inyeccin en lnea.Regulador neumtico de vacoEste tipo de regulador acta de forma continua sobre el posicionamiento de la cremallera, en funcin de la depresin creada en el colector de admisin (cuerpo de mariposa). El conjunto del regulador est formado por una vlvula de vaco acoplada en el lado de accionamiento de la bomba y controlada por la depresin creada en el cuerpo de venturi (13), segn el posicionado de la mariposa de gases que controla directamente el conductor por medio del pedal del acelerador y del numero de revoluciones en el motor.ComponentesEl regulador est formado por una cmara de vaco (1) separada del cuerpo de mando por una membrana elstica (2), unida por un lado, a travs del vstago (3) y la biela (4), a la barra de cremallera (5) que regula el caudal de los elementos de bombeo. La membrana se mantiene en la posicin de reposo, correspondiente a la plena carga en los cilindros, por la accin del muelle (6), haciendo tope sobre la placa de retencin (7). En el otro lado de la membrana, y en el mismo eje de desplazamiento, va montada una vlvula auxiliar (8) sobre una gua (9) roscada en el cuerpo del regulador.La cmara de vaco (1) se comunica, a travs del conducto o lumbrera principal (10), con el colector de admisin del motor por el lado interior del venturi y la vlvula auxiliar (8) se comunica, a travs del conducto o lumbrera auxiliar (11), con la parte exterior del venturi que est en comunicacin con la atmsfera a travs del filtro de aire (12).

Figura 12 Funcionamiento del regulador neumtico de vacioFuncionamientoCuando la mariposa de gases esta casi cerrada (posicin de ralent), el paso del aire por el hueco que deja la misma es muy estrecho, con lo cual el grado de vaco o depresin en el lado interior de la mariposa de gases es muy grande, depresin que se transmite por el conducto de unin y la lumbrera principal (10) al interior de la cmara de vaco del regulador (1). El vaco creado en esta cmara, acta sobre la membrana (2), vence la accin del resorte (6) y desplaza la cremallera (5) en el sentido de mnimo consumo en los elementos de bomba.Al ir abriendo la mariposa de gases por medio del acelerador, la seccin de garganta en el venturi aumenta y, con ello, disminuye la depresin en el colector de aire. Al ser menor en cmara (1) del regulador, el resorte (6) empuja a la membrana (2) y a la cremallera (5) hacia un mayor suministro de combustible en los elementos de la bomba. De esta forma, y en funcin del posicionado de la mariposa de gases en el venturi, se controla el caudal de combustible a inyectar en los cilindros dentro de los lmites de mnima y mxima carga, segn las necesidades de funcionamiento del motor.Si dentro del lmite mxima carga del motor (mariposa totalmente abierta), el motor acelera por decrecer el par resistente en las ruedas (por ejemplo: bajando una pendiente), el mayor numero de revoluciones experimentado provoca una mayor velocidad de succin de aire en los cilindros y, como consecuencia, una mayor depresin a su paso por el venturi (13). En consecuencia, al aumentar el grado de vaco en la cmara del regulador, se ejerce una traccin sobre la membrana y la cremallera en el sentido de un menor suministro de combustible. As se mantiene el motor dentro de los lmites de mxima velocidad de giro.Por el contrario, si con la mariposa de gases totalmente cerrada (posicin de ralent), el motor tiende a pararse, por crecer el par resistente en las ruedas, la menor succin ejercida por los cilindro hace decrecer la depresin en el venturi y, por tanto, el grado de vaco en la cmara del regulador, haciendo que la membrana y la cremallera se desplacen hacia el lado de mayor suministro de combustible.La vlvula auxiliar (8) controla las oscilaciones de la membrana en rgimen de mnima carga, evitando de esta forma las irregularidades de funcionamiento del motor en vaco. Si en esta posicin de rgimen el motor se embalase, el grado de vaco en cmara del regulador aumentara, desplazando aun mas a la cremallera que pasara de una posicin de mnimo consumo a la posicin de paro. Cuando esto ocurre, la ranura de la vlvula (8) se pone en comunicacin con la lumbrera (11), a travs de la cual pasa el aire de la atmsfera al interior de la cmara de vaco del regulador. As se compensa el mayor grado de vaco producido por el embalamiento indebido del motor.

Las ventajas que ofrece este tipo de regulador es su gran sencillez y economa de mantenimiento, pero tiene la desventaja, sobre el regulador centrfugo, de carecer de gran precisin de regulacin a altos regmenes de velocidad. Adems, esta influido por el estado del filtro del aire y las variaciones extraas de presin en el conducto de admisin.

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MOTORES DIESELPgina 1