Muchos de los que están vinculados al mundo diesel, saben que las toberas, son un elemento mecánico crucial a la hora de obtener un buen funcionamiento del motor diesel. Mucho se ha hablado de los inyectores y sus problemas pero poco de las toberas. ¿Qué es una tobera?… La tobera es el elemento, o pieza que se encuentra en el extremo de un inyector, siendo parte integrante a este y cuya misión es pulverizar el combustible dentro de la cámara de combustión. Esto se conoce como pulverización o atomización, y la forma de cómo se produce, será la responsable de la combustión total de la mezcla de aire –combustible-.
La tobera, es una pieza fabricada en metal muy resistente (acero especial maquinado con mínimas tolerancias) del cual vamos a hablar más adelante. La tobera, posee unos orificios muy pequeños calibrados, (4 u 8 orificios en los motores de inyección directa, como los utilizados en un camión) en su extremo. Cuando el diesel pasa por estos orificios al levantarse la aguja del inyector, por la fuerza hidráulica generada por la extrema presión, sale pulverizado en miles de minúsculas gotas a velocidades de hasta dos veces la velocidad de sonido. Es decir a más de 2.000 Km/h… o lo que es lo mismo 20 m/seg.
Es por esta razón que los agujares calibrados, deben mantener su forma lo más perfecta posible con el paso del tiempo y resistir el desgaste, para que el combustible alcance la pulverización más adecuada.
Este elemento está construido como dijimos de aceros especiales, que debe resistir las altas temperaturas, el hollín, el carbón generado por la combustión y las presiones de combustión, de más de 200 bares en los motores diesel de última generación.
Igualmente la tobera está sujeta a desgaste con el paso del tiempo y también a la erosión de la misma como consecuencia del uso de diesel de mala calidad y en especial los que poseen agentes extraños. Estas partículas que pueden llegar a pasar el filtro y que son microscópicas, con las altas presiones de inyección de hoy en día de más de 2.000 bares. Se comportan como un esmeril o sierra que desgasta y deforma prematuramente los orificios. Y esto es aún, más importante si tenemos en cuenta las múltiples inyecciones por ciclo de los nuevos motores electrónicos. En algunos casos hasta 8 inyecciones por ciclo.
Esto significa que una partícula puede ser un arma mortal para la tobera, que se irá erosionando y deformándola. Cuando ocurren estos procesos físicos, comienzan los graves problemas para el motor. Ya que la pulverización no es correcta y las micro gotas no se formarán y no alcanzarán el lugar correspondiente dentro de la cámara de combustión, por lo que la quema no será perfecta. Comienza entonces un proceso de deterioro, afectando primero a los catalizadores y filtros de partículas del motor. Pues la combustión incompleta genera más hollín. También se comenzará a lavar las paredes de los cilindros, limpiando la película de aceite, que sirve para evitar el desgaste de los segmentos y cilindros. Afectando luego gravemente al turbo del motor.
Las toberas inclusive, deben resistir la corrosión por alta temperatura y la formación en el caso de los combustibles con azufre, de ácido sulfúrico, generada por el vapor de agua cuando se quema el diesel.
El mantenimiento de las toberas es fundamental y ante la presencia de alguna falla de la combustión como la de humos en el escape, tanto negra como blanca, así como aumento de consumo o pérdida de potencia del motor. Se debe desmontar y limpiar como primera medida y luego deben ser probadas, para poder determinar cómo pulveriza el conjunto, inyector – tobera. Si no se logra una pulverización óptima no se podrá quemar el combustible, pues es vital la micro gota, como una buena pulverización, para poder dar forma a una combustión lo más perfecta posible, es decir quemarse el 100% del diesel… De no ser así no se obtendrá la penetración, ni la distribución del combustible adecuadamente. Cuando más pequeñas son las gotas mas rápidamente se queman, lo cual es importante.
Aun así las gotas no son todas iguales, varían de su diámetro mínimo a un máximo. Por lo que el laboratorio diesel que controle el estado de los inyectores, evaluará, lo que se conoce como espiga de inyección. La forma de cómo se inyecta, la cantidad de combustible, el retorno y por último el cono de inyección. Todos estos factores son los que determinarán el buen funcionamiento del motor. Y la tobera es uno de los elementos más importantes de este conjunto.
