Principales innovaciones en el diseño de bombas de combustible desde 1900

Los automóviles han estado usando bombas de combustible durante aproximadamente un siglo. La bomba de combustible ha evolucionado bastante a lo largo de los años. Aquí hay una descripción general de cómo la bomba de combustible llegó a ser la parte útil que todos conocemos hoy.

1900-1920: se suministró combustible a los motores por gravedad

La bomba de combustible no entró en escena hasta un par de décadas después de que se inventaran los automóviles. Entonces, ¿cómo se las arreglaron para bombear combustible a los motores durante los primeros años? Una palabra: gravedad.

Fuel supply

Image Credit: Victor Wilfred Pagé via Wikimedia Commons

El diagrama muestra que pusieron el tanque de combustible sobre el motor. El diseño permitió que el combustible goteara hasta el carburador a través del tubo de alimentación. Algunos propietarios de automóviles en el pasado insertaban un filtro de combustible casero en la tubería de alimentación.

Si bien este diseño era práctico, tampoco era seguro. Es peligroso mantener el tanque de combustible tan cerca del motor. Si hay una fuga de combustible y si el motor está caliente, podría ocurrir un incendio. De hecho, el término cortafuegos se remonta a la época en que el depósito de combustible se montaba sobre el motor.

Década de 1920: la bomba de combustible mecánica se volvió de uso común en los automóviles

Mechanical pump

En la década de 1920, los fabricantes de automóviles finalmente trasladaron el tanque de combustible a la parte trasera del vehículo. Sin embargo, hubo un problema. El diseño no permitía que la gravedad suministrara combustible al carburador. ¿La solución? Una bomba de combustible mecánica.

¿Cómo funciona una bomba de combustible mecánica?

El diseño de la bomba de combustible mecánica no evolucionó mucho a lo largo de los años. A continuación, se ofrece una descripción general de cómo funcionan las bombas de combustible mecánicas:

La bomba de combustible mecánica está atornillada al motor. Lo acciona el árbol de levas o el cigüeñal. Hay una palanca giratoria cerca del eje. A medida que gira el eje:

  1. Una leva en el eje hace que un extremo de la palanca se mueva hacia arriba o hacia abajo.
  2. Se adjunta un diafragma de goma al otro extremo de la palanca. El diafragma se mueve hacia arriba y hacia abajo con la palanca.
  3. Cuando la palanca tira del diafragma hacia abajo, se crea suficiente succión para llevar combustible a la bomba a través del tubo de combustible.
  4. Cuando la palanca no está bajando el diafragma, un resorte lo empuja hacia atrás.
  5. Cuando hay combustible en la bomba, no puede regresar por la tubería de combustible porque hay una válvula de una vía. Entonces, la bomba solo puede expulsar el combustible en una dirección: hacia el carburador.
  6. Considerando lo rápido que gira el eje, este proceso ocurre muchas veces por minuto.

Las bombas de combustible mecánicas funcionan a baja presión, alrededor de 4-6 psi. Es suficiente presión para bombear combustible al recipiente del flotador del carburador. Una vez que el combustible está en el recipiente del flotador del carburador, la gravedad permite que se mezcle con el aire. La bomba no bombea combustible continuamente al carburador. Por el contrario, una válvula de retención en el carburador le permite aspirar combustible solo cuando lo necesita.

Los pros y los contras de las bombas de combustible mecánicas

En general, las bombas de combustible mecánicas son:

  • Sencillo
  • De confianza
  • La solución perfecta para motores carburados

Dicho esto, las bombas de combustible mecánicas tienen una gran desventaja. Están ubicados en el compartimiento del motor, por lo que la línea de combustible entre el tanque y la bomba es susceptible de bloquearse por vapor. Esto ocurre cuando el combustible se convierte en vapor antes de llegar a la bomba. Esto puede suceder cuando hay un calor excesivo de:

  • El motor
  • El sistema de escape
  • El exterior

Cuando el combustible se vaporiza en las líneas, experimentará:

  • Pérdida de potencia
  • Atasco
  • Dificultad para reiniciar el motor

Finales de la década de 1960: las bombas de combustible eléctricas se hicieron comunes

En 1925, un ingeniero sueco llamado Jonas Hesselman inventó el concepto de inyección de combustible. Sin embargo, la tecnología no se puso de moda hasta finales de los 60. Antes de finales de los 60 y principios de los 70:

  1. Los sistemas de inyección de combustible eran más costosos que los sistemas de combustible con carburador.
  2. No se necesitaba inyección de combustible para aumentar el rendimiento de los motores. Otros métodos eran más económicos.
  3. Los estándares de emisiones eran laxos o inexistentes.
  4. La gasolina era barata, por lo que la economía de combustible no importaba.

Por supuesto, todo esto cambió en los años 70. Los fabricantes de automóviles adoptaron la tecnología de inyección de combustible para abordar el mercado cambiante. Las bombas de combustible eléctricas se implementaron porque satisfacían mejor las necesidades de los sistemas de inyección de combustible. Las bombas de combustible eléctricas pueden crear mucha más presión que las bombas de combustible mecánicas tradicionales. Por lo general, operan a aproximadamente 60 psi. Esa presión es suficiente para atomizar el combustible cuando se inyecta en los cilindros.

¿Cómo funciona una bomba de combustible eléctrica?

En la mayoría de los vehículos, encontrará la bomba de combustible eléctrica en el tanque de combustible. Por esa razón, el árbol de levas obviamente no lo impulsa. El sistema eléctrico del vehículo lo alimenta. Un solenoide acciona el diafragma. Esto lleva el combustible a la bomba. A continuación, la bomba envía el combustible por la línea de combustible a los inyectores de combustible.

Algunas bombas de combustible eléctricas permanecen encendidas todo el tiempo que el encendido está encendido. La ECU enciende otras bombas de combustible eléctricas siempre que el motor necesita combustible.

Mucha gente se pregunta si es seguro sumergir las bombas de combustible eléctricas en gasolina. Es absolutamente seguro. La gasolina líquida es un hidrocarburo y los hidrocarburos no conducen la electricidad. De hecho, la gasolina ayuda a mantener la bomba de combustible más fría, por lo que es mejor mantener el tanque lleno a más de la mitad en todo momento.

Los pros y los contras de las bombas de combustible eléctricas

Aquí hay algunas ventajas de las bombas de combustible eléctricas:

  • Las bombas de combustible eléctricas son sencillas y fiables.
  • El bloqueo de vapor no puede ocurrir con bombas de combustible eléctricas.

o Es porque las bombas de combustible eléctricas presurizan la línea de combustible desde el tanque hasta el motor.

Ahora, hablemos de algunas de las desventajas de las bombas de combustible eléctricas:

  • Las bombas de combustible eléctricas pueden ser muy difíciles de reemplazar.

o Para reemplazar una bomba de combustible eléctrica averiada, debe drenar y quitar el tanque de combustible.

  • A veces, las bombas de combustible eléctricas no tienen filtros eficaces.

o No hay forma de cambiar fácilmente el filtro. Por lo tanto, los filtros que vienen en las bombas de combustible eléctricas suelen ser pantallas simples.

o Cuando el tanque tiene poco combustible, la bomba no estará completamente sumergida, por lo que no será enfriada por el combustible que la rodea.

o Cuando el motor está a menos de la potencia máxima, no necesita todo el combustible que proporciona la bomba. El combustible no utilizado se devuelve al tanque de combustible. Pero, el viaje al compartimiento del motor hace que el combustible se caliente.

o El calor de las situaciones anteriores puede arruinar la bomba de combustible eléctrica.

Mediados de la década de 1990: casi todos los vehículos usaban bombas de combustible eléctricas

Después de que la inyección de combustible se popularizara a finales de los 60, se hizo cada vez más popular a lo largo de los años. A mediados de la década de 1990, casi todos los vehículos tenían sistema de inyección de combustible. Eso significa que prácticamente todos los vehículos tenían una bomba de combustible eléctrica, y las bombas de combustible mecánicas ahora están obsoletas en los automóviles de producción.