|
![]() |
Equipo de G.N.C.
|
||||||||||||||
|
![]() |
![]() Si hay algún término que no entendés, podés clickear sobre él y tendrás su significado. También podés consultar nuestro glosario.Escrito por:
Nota: Ni www.gnceros.com.ar, ni el autor de este tutorial, se hacen responsables por daños o perjuicios de cualquier índole por el uso del material aquí expuesto, tal como se establece en las Normas del Foro.La mención de marcas, empresas, sitios o productos es a sólo título informativo para sus visitantes. Esta web no recomienda ni tiene relación o vínculo alguno con los mencionados, tal como se establece en las Normas del Foro.El equipo de GNCSi estás leyendo esto, probablemente tengas un equipo de Gas Natural Comprimido (en adelante, GNC) instalado en tu auto. Puede que no te interese demasiado el saber como funciona, siempre y cuando funcione bien. Necesitás arrancar tu auto y utilizarlo. ¿Cuánto conocés de un motor?Para empezar, consideremos que esta lectura te resultará mucho más comprensible si estás familiarizado con el funcionamiento y las partes de un motor convencional de 4 tiempos o ciclo Otto. Salvo contadas excepciones, todos los autos nafteros que hayas conocido, conducido o poseído, tienen ese tipo de motor. Más o menos potente, de mayor o menor rendimiento, pero el mismo tipo de motor al fin. Partes de un equipo de GNCUn equipo de GNC consta de:
Los marcados en negrita son comunes a todas las generaciones de equipos, aunque no necesariamente similares en forma y principio de funcionamiento, pero todos los equipos constan de ellos. Sistema de almacenamiento, se ha mantenido desde el principio hasta el presente, con muy pocas variaciones. Consta de al menos un cilindro o tubo de acero (acá iría el link del post de albrein del video de como se fabrican los tubos, muy bueno!) capaz de contener el GNC a una presión de hasta 200 bar, presión equivalente a estar a unos 197 metros bajo el agua. Las variaciones sufridas a lo largo del tiempo han sido orientadas a una mayor seguridad y no fueron sobre el cilindro en si, sino en su válvula de salida. Antes era una válvula simple, en la actualidad es una válvula con control de sobreflujo, que impide que en caso de accidente, el gas contenido en el tubo se fugue descontroladamente. El gas llega al sistema de regulación de presión a través de una cañería de alta presión, llamada caño bundig, también bundi o bundy. Sistema de regulación de presión, consta principalmente de un reductor de presión. Son un sistema de etapas contenidas en una sola pieza, que mediante unos diafragmas y resortes, reducen la presión del gas contenido en el tubo, a fin de que el motor pueda aspirar el gas a medida que lo necesite, o en el caso de equipos más modernos, el gas pueda ser inyectado directamente en la admisión mediante un sistema de inyectores. Sistema de provisión de gas al motor es el conjunto de partes mediante las cuales, de una forma u otra, se prepara la mezcla gas-aire para que el motor la aspire y la queme. Por nuestros conocimientos anteriores, sabemos que cuando el ciclo de admisión comienza, el pistón baja produciendo un vacío dentro del cilindro. Ese vacío es llenado por la mezcla combustible-aire que entra por la válvula de admisión. El combustible, gas natural en nuestro caso, tiene varias formas de mezclarse con el aire. Antiguamente, las conversiones se realizaban fundamentalmente sobre motores alimentados por carburador. Un método muy difundido a pesar de ser arcaico y dañino, era utilizar el mismo sistema de estrechamiento del paso de aire del carburador, el tubo de venturi original, para insertar allí el extremo de la manguera de gas que salía del reductor de presión: una punta de bronce roscada, llamada en la jerga “pico inyector”, y de esa forma, el aire aspirado por la admisión, al pasar por el venturi del carburador, arrastraba gas y formaba la mezcla. El método era sumamente nocivo para el carburador, dado que destruía la geometría del venturi y el funcionamiento a nafta se veía afectado. (link al pikacho)Para evitar esto, se introdujo un elemento que produce el mismo efecto que el venturi de un carburador: el mezclador. Consistía basicamente en un cuerpo metálico, con un efecto venturi más o menos logrado según la prolijidad del fabricante. Luego, a la mitad de la altura de la pieza, se hallaba la entrada de gas. El mezclador se inserta en la admisión, antes del carburador, ya sea en la manguera principal de admisión o adaptado al filtro de aire. El aire entra, aumenta su velocidad y baja su presión al encontrar un estrechamiento del paso en el mezclador, y arrastra gas para formar la mezcla. El mezclador también se hizo imprescindible en el caso de la conversión (excepto en equipos de quinta generación, ya veremos) de motores a inyección electrónica, debido a que éstos no tienen un carburador en donde insertar el “pico”. (en este párrafo, link al mezclador, imagen, etc) Los equipos más modernos, de quinta generación, no se valen del vacío del motor, sino que inyectan gas a presión positiva, no esperan a que el motor lo aspire. En este caso, el sistema que introduce el gas al motor, no es por vacío sino al contrario, por presión positiva. (fotito e rampa iny) El sistema electrónico, podía ser muy básico, fundamentalmente en equipos más antiguos, o mucho más complejo. Son partes que a medida que aparecían motores más modernos, van haciéndose necesarias para su correcto funcionamiento. Veamos entonces, un panorama de las diferentes generaciones de equipos. Equipos de primera generaciónEl uso de GNC en Argentina data de 1983, cuando ante la disponibilidad del gas natural como recurso abundante, y los altos precios del petróleo y sus combustibles derivados, se dispuso que se comenzara a utilizar GNC como combustible para vehículos previamente convertidos para ese efecto. La característica de los equipos de primera generación era que su reductor de presión funcionaba sólo si en el múltiple de admisión había vacío. Un reductor debe tener un mecanismo que cierre el paso de gas una vez que el motor se ha detenido (aquí podría ir el link al funcionamiento del reductor). De otra forma, aunque el motor estando detenido no hace aspiración, el gas lentamente fugaría desde el reductor hacia la admisión, con el peligro que ello conllevaría. Entonces, los reductores de los equipos de GNC de primera generación tenían en común entre si el hecho de que se valían de una manguera con conexión al múltiple de admisión, la cual transmitía el vacío el múltiple hacia un diafragma que habilitaba el paso de gas desde la segunda hacia la tercera y última etapa del reductor, de donde es aspirado por el motor a través del sistema de aspiración, el “pico” o el mezclador ubicados en alguna parte de la admisión. Si había vacío(*), el reductor estaba en funcionamiento, suministrando gas al motor a medida que éste aspirase. Si no había vacío, por ende el motor detenido, el gas no pasaba de la segunda a la tercera etapa y si no había un problema ajeno, el reductor contenía la salida de gas hasta una nueva puesta en marcha del vehículo. (*) Me refiero con “vacío” a una presión relativa menor a la atmosféricaOtros modelos posteriores incorporaron el llamado “cebado” (no confundir con el cebador del carburador, son cosas diferentes). (lo que sigue aquí en marrón, puede obviarse y decir simplemente “para facilitar el arranque”) Sucede que una vez detenido el motor, sabemos que el diafragma de corte entre la segunda y tercera etapa, deja de ser empujado por el vacío de la admisión. El poco gas remanente en la tercera etapa permanece ahí, pero lentamente se va disipando y a las pocas horas se pierde totalmente. Sucede entonces, que en el próximo arranque del motor, hay una demora hasta que el gas llega a la admisión, por lo cual el burro de arranque debe hacer girar muchas vueltas al motor y el arranque se dificulta. Los reductores comenzaron a incorporar una electroválvula que movía el diafragma de paso, a voluntad del conductor, mediante un interruptor llamado “botón de cebado”. En otros modelos, el cebado también movía el diafragma de tercera etapa, facilitando salida de gas hacia la admisión. Sabiendo que el vehículo estuvo detenido, por ejemplo durante la noche, al día siguiente el conductor pulsaba el botón de cebado unos momentos, permitiendo que el gas llene la tercera etapa y parte de la admisión, facilitando el arranque. La electrónica utilizada en estos equipos no era tal, sino electromecánica. La llave conmutadora, o selectora de combustibles, era una simple llave de contactos que incluía, según marca y/o modelo del reductor, el botón de cebado. Podría haber una electroválvula cortando la manguera de vacío o bien un corte sobre la cañería desde el tubo hasta el reductor, llamada cañería de alta presión. Si se deseaba utilizar nafta como combustible, se movía la tecla/perilla hacia la posición de nafta. Por uno u otro método, se anulaba el paso de gas, mientras que la electroválvula de corte de nafta se abría, permitiendo a la nafta ingresar nuevamente al carburador. Imagen de una llave conmutadora para reductores aspirados (1era generación) Para la época en que los equipos de primera generación eran utilizados, no era común que hubiese disponibilidad de electrónica accesoria, por ejemplo variadores de avance de encendido, limitándose la instalación a lo básico indispensable.Equipos de segunda generaciónEn la segunda generación, el sistema de corte de gas pasaba a ser comandado por un sensor electrónico de pulsos de encendido en la llave conmutadora. Un motor de ciclo Otto en funcionamiento, genera pulsos de alta tensión a fin de que una chispa se produzca entre los electrodos de las bujías. Al haber pulsos, el sensor entiende que el motor está en funcionamiento y habilita la salida de gas, activando una electroválvula que habilita el paso de gas desde la segunda a la tercera etapa. Al detenerse el motor, los pulsos no continuan y la electroválvula vuelve a cerrarse. Esto es un método más efectivo que el de los reductores “aspirados” de la primera generación. Además, automatiza el cebado, dado que al poner en contacto el motor, la llave conmutadora habilita unos segundos de salida de gas con el motor detenido, sin necesidad de hacerlo manualmente. La electrónica de la conmutadora también pasa a controlar el pasaje automático de nafta a gas, en el arranque de los vehículos alimentados por inyección electrónica de combustible. Además de la electrónica indispensable de la llave conmutadora, paralelamente al desarrollo de estos equipos comenzó la utilización de electrónica aplicada a perfeccionar el rendimiento y compatibilizar la instalación con los componentes originales del automóvil, como los variadores de avance, emuladores de inyectores, emuladores de sonda lambda, chips de sustitución para ECUs, etc, electrónica necesaria para adaptar el equipo de GNC a automóviles con computadora (ECU) e inyección electrónica, que a mediados de los 90’ sustituyeron a la clásica alimentación por carburador.Equipos de tercera generaciónAprendimos que los equipos de primera y segunda generación proveen gas al motor desde la tercera etapa de un reductor de presión. El caudal que el motor aspira es efectivamente, proporcional a la aspiración del motor, y esa aspiración es proporcional al régimen de rpm al cual esté funcionando el motor. Si fuese directamente proporcional, habría idealidad en la mezcla, ya que el motor aspiraría estrictamente lo necesario a medida que aumenta o baja de régimen. Como la proporción no es lineal, en primera y segunda generación hay una restricción de caudal en la manguera que lleva el gas a la admisión, en la forma de un tornillo registrable. Más roscado o cerrado está el tornillo, más restringido está el paso de gas. Esto corrige la mezcla a parámetros aceptables, aunque a veces bastante lejanos de lo ideal. Puede que a bajas rpm el motor ande bien, mientras que a un régimen más alto la mezcla se empobrezca, con los consiguientes perjuicios para el motor. O puede suceder lo contrario, que a altas rpm la mezcla es buena, pero a bajas es demasiado rica y el vehículo sufre de bajo rendimiento en aceleración. Este sistema se denomina de “lazo abierto” (foto de un registro de alta clásico) La tercera generación es aquella que incorpora un corrector automático de la mezcla, constituido por un motor paso a paso que mueve el registro y un módulo electrónico encargado de comadar ese motor. El módulo recibe señal de la sonda de oxígeno o sonda lambda del vehículo, cerrando o abriendo el paso de acuerdo a la composición de los gases de escape que informa la sonda lambda. Los motores a inyección electrónica incorporan una sonda lambda en su enorme mayoría, aunque también es posible adaptar una fácilmente a un motor alimentado a carburador. Este sistema se denomina de “lazo cerrado”, porque hay un “cierre” en el esquema de flujo de datos que registran los sensores. (foto de un lazo cerrado, pap y modulo)Equipos de cuarta generaciónLa cuarta generación fue un proyecto. Consistía en una inyección de GNC, en vez de una aspiración del mismo. Tal como una inyección electrónica de nafta, consistía en una ECU, una rampa de inyectores de gas, varios sensores y un reductor de presión, diferente a los de generaciones anterioreres. Se le llamó también “inyección standalone”. Si bien este proyecto fue desarrollado, se vio inmediatamente que era más práctico hacerlo de otra forma y quedó abandonado. Por falta de información, en algunos talleres confunden a la tercera o a la quinta generación, con la cuarta. Aquí comienza a aplicarse el concepto de “presión positiva”, dado que la inyección es a presión mayor a la atmosférica, al contrario de un reductor de generaciones anteriores, cuya tercera etapa está a presión prácticamente atmosférica.Equipos de quinta generaciónAl igual que con la cuarta generación, es una inyección electrónica de gas. La diferencia radica en que no se agrega una ECU nueva, sino una serie de “traductores” de información para que el equipo trabaje con las lecturas de los sensores originales del motor. Una inyección electrónica funciona, de forma resumida, en base a lecturas de sensores. Por ejemplo, la sonda lambda en un sensor de oxígeno de gases de escape. La ECU recibe el valor de sonda lambda. Si considera que hay mucho oxígeno, la mezcla es pobre y corrige aumentando el monto de inyección de combustible. Por el contrario, si hay poco oxígeno, la mezcla es rica y la ECU indica a los inyectores un monto menor. Luego hay otros sensores, como temperatura de aire, presión en el múltiple de admisión (MAP), etc. La quinta generación hace uso de esas lecturas, traduciendo lo que la ECU original le dicta a los inyectores de nafta, para activar los inyectores de gas. Los inyectores de nafta están desactivados mientras el equipo funciona a gas, pero una emulación le hace creer a la ECU que están activos. De esta forma, la ECU no informa errores y sigue interpretando las lecturas de los sensores y enviando pulsos a los inyectores. Esos pulsos son interpretados por la electrónica del equipo de quinta generación, y utilizados para inyectar gas. (foto de rampa, etc, de quinta, también link al artículo de 5ta gen. más profundo del moler) La quinta generación es el último desarrollo en equipos de GNC. Soluciona muchos problemas de conversión en automóviles nuevos, que dada la gran cantidad de sensores que incorporan, se hacía cada vez más difícil lograr una correcta emulación al instalar equipos de generación más antigua. |
||||||||||||||
|
![]() |
|||||||||||||||
![]() |
||||||||||||||||
![]() |
![]() |
� 2006-2023
www.gnceros.com.ar | Website Templates by IceTemplates.com
Última actualización: 24-03-2023 | Por favor, leé las Normas del Foro y los Términos de Uso |