Información técnicaNúm. 04

Todo sobre bujías incandescentes

Per f e c c i óni n t e g r a d a

www.beru.com

2

Indice

El motor diesel

Funcionamiento

Arranque en frío

Sistemas de inyección

Calentadores cilindricos autoreguladoras

Requisitos para un calentador" moderno

Estructura y funcionamiento

Calentadores cilindricos aptos para el

postcalentamiento (GN)

El Instant Start System, ISS de Beru

Tecnologías del futuro para los calentadores

Calidad Beru

Causas de fallo en los calentadores cilindricos

Consejos para el taller

3

3

3

4

5

5

6

7–8

9

10

11–12

13

14–15

3

El motor diesel

www.beru.com

Los motores diesel son del tipo de autoencendido, es decir:el carburante inyectado se enciende sin que se necesiteuna chispa de encendido. El funcionamiento se realiza entres fases:

1. Primero se aspira aire puro. 2. Este aire se comprime a 30-55 bar, calentándose a

700-900 °C.3. El carburante diesel se inyecta en la cámara de combustión.

Debido a la elevada temperatura del aire comprimido, se activa el autoencendido, la presión interior se incrementafuertemente y el motor empieza a trabajar.

En comparación con los motores Gasolina, los motores deauto-encendido requieren unos sistemas de inyección yunos diseños de motor más costosos. Los primeros conmotores diesel no eran especialmente confortables ni demucho repris. Debido al duro proceso de combustión, eranmuy ruidosos cuando estaban fríos. Se caracterizaban poruna mayor relación potencia/peso, un menor rendimientopor litro de cilindrada, así como por un peor comporta-miento de aceleración. Mediante una mejora continua dela técnica de inyección y de los calentadores, ha sido posibleeliminar todas estas desventajas. En la actualidad, el dieselestá considerado como un motor equivalente o incluso demejor calidad que los de gasolina.

Por arranque en frío se entienden todos los procesos dearranque, en los que el motor y los medios no están a tem-peratura de trabajo. Cuanto más baja es la temperatura,tanto peor son las condiciones para un encendido rápido yuna combustión completa y ecológica. Para que el arranqueno sea demasiado largo o casi imposible con temperaturasbajas, se utilizan medios auxiliares para ayudar el arranqueen frío. Estos compensan las adversas condiciones dearranque e inician el encendido a tiempo uniformemente,para una combustión estable. Un componente de ayudapara el arranque en frío es el calentador.

Mediante energía térmica eléctricamente producida yaportada dentro de la cámara de combustión, se crean lascondiciones de encendido ideales para el carburante inyec-tado. Para los motores con cámara de combustión divididaesta es imprescindible para asegurar el arranque en tempera-turas de 10-30 °C. Debido al considerable empeoramientode la calidad de arranque por debajo del punto de congela-ción, el calentador se emplea también como ayuda para elarranque en frío del motor diesel de inyección directa.

Funcionamiento

Arranque en frío

12

5

5

4

1

2

3

5

4

Sistemas deinyección

Sistema de precámara

Proceso de cámara de turbulencia

Inyección directa

En función del diseño y de la disposición de la cámara decombustión, se distinguen los siguientes sistemas de inyec-ción en los motores diesel:1. Sistema de precámara2. Proceso de cámara de turbulencia3. Inyección directaEn todos estos sistemas se necesitan calentadores, para queel carburante inyectado pueda evaporarse y encenderse lamezcla de carburante y aire en la superficie caliente delcalentador.

En este sistema, la cámara de combustión está dividida endos partes: una precámara y una cámara de combustiónprincipal. Estas están unidas mediante varios orificios(canales de inyección). Durante la fase de compresión, unaparte del aire comprimido se inyecta en la precámara. Justoantes de alcanzar el punto muerto superior, el carburantees inyectado a través de una boquilla directamente en laprecámara del cilindro correspondiente. Allí se produce lacombustión parcial del carburante inyectado. Las altastemperaturas que se producen proporcionan una rápidasubida de presión. De esta forma, todo el contenido de laprecámara es impulsado a través de los canales de inyeccióna la zona de combustión principal, donde se produce laverdadera combustión.

La cámara de turbulencia en forma de bola está separadade la zona de combustión principal en la culata. La cámarade combustión principal y la cámara de turbulencia estánunidas mediante un canal de inyección con un gran diámetro. En la fase de compresión, el canal de inyecciónprovoca, dentro de la cámara de turbulencia, una intensarotación del aire aspirado. En esta turbulencia del aire seinyecta el carburante diesel. La combustión comienza en lacámara de turbulencia y se extiende después a la cámara decombustión principal. Durante la combustión, la tempera-tura del aire comprimido está lo suficientemente alta parael autoencendido. Pero no es suficiente para arrancar elmotor, especialmente con bajas temperaturas exteriores.

En la inyección directa de diesel (distribución de carbu-rante – aire), el carburante es inyectado a través de unaboquilla de múltiples orificios para su pulverización conalta presión dentro del aire aspirado y altamente comprimi-do, mientras que la formación de la mezcla es fomentadapor el correspondiente diseño de la cabeza del pistón. En elarranque, el aire aspirado frío se calienta rápidamentedebido a la alta presión de compresión. La varilla calenta-dora entra dentro de la cámara de combustión principal. Enprincipio, el calentador tiene la misma función en el motorde inyección directa como con los motores de cámara:Proporciona ayuda de encendido para el arranque. Con uncalentador cilíndrico moderno, la varilla calentadoraalcanza en pocos segundos una temperatura por encima de los 1.000 °C. En el arranque en frío existe una reglageneral: el aire aspirado frío proporciona temperaturas másbajas al final de la fase de compresión. Pero todavía sonpeores las bajas revoluciones de arranque, ya que la largaduración de permanencia de la carga produce mayores perdidas de presión y temperatura mayores, que por ejemplocon el número de revoluciones en ralentí.

1 Boquilla de inyección2 Calentador cilíndrica3 Precámara4 Cámara de turbulencia5 Cámara de combustión

2

1

5

www.beru.com

Requisitos para un calentador moderno

Tiempo de calenta-miento corto

Reducida necesidad de espacio

Adaptación exacta a lazona de combustión

Suficiente volumen deincandescencia

Los calentadores tienen que proporcionar en un tiempo lomás breve posible una temperatura elevada para ayudar alencendido - y mantener esta temperatura independiente-mente de las condiciones marginales o incluso adaptarla enfunción de las mismas.

Hasta la fecha, los motores diesel de turismos trabajanprincipalmente como inyectores directores con 2 válvulas yofrecen suficiente espacio para las boquillas de inyección ylos calentadores. En los modernos motores diesel con siste-mas de inyección Common Rail o bomba – inyectors y la téc-nica de 4 válvulas, estas condiciones de espacio están muylimitadas. Esto significa: hay que reducir el espacio para elcalentador, lo que lleva a una forma muy delgada y larga. Enla actualidad, ya se están utilizando calentadores Beru conun diámetro del tubo de incandescencia reducido a 3 mm.

En el caso idóneo, la varilla calentadora se sitúa exacta-mente en el borde de la turbulencia de la mezcla, perotiene que penetrar lo suficiente en la zona de combustióno en la precámara. Solamente así podrá aportar el calor conuna precisión adecuada. Tampoco debe penetrar demasiadoen la cámara de combustión, ya que perturbaría la prepa-ración del carburante inyectado y con ello la formación deuna mezcla de carburante – aire apta para la combustión.La consecuencia sería mayores emisiones de gas de escape.

Aparte del calentador, es muy importante el sistema deinyección en el arranque en frío del motor. Solamente unsistema optimizado en el momento y la cantidad de la inyección, así como en la formación de la mezcla para elarranque en frío, junto con la correcta posición y la correc-ta temperatura del calentador proporcionará un buencomportamiento en el arranque en frío. Ni siquiera despuésdel arranque del motor, el calentador debe enfriarse por elmayor movimiento del aire en la cámara de combustión.Especialmente en los motores de precámara o de cámara deturbulencia reinan unas velocidades de aire muy elevadasen la punta del calentador. En este entorno el calentadorúnicamente funcionará, cuando tenga las suficientesreservas, es decir cuando exista el suficiente volumenincandescente para poder proporcionar inmediatamentecalor a la zona enfriada por el aire.

Los calentadores desarrollados por Beru satisfacen todosestos requisitos. Ya en el desarrollo de los motores, losingenieros de Beru colaboran estrechamente con la industriadel automóvil. El resultado: un arranque rápido y ecológicodel diesel en 2-5 segundos (en combinación con el sistemade arranque instantáneo ISS incluso menos), un arranqueseguro hasta con -30 °C, un arranque tranquilo y cuidadosodel motor, hasta un 40 % menos de expulsión de hollín enla fase de calentamiento en el caso de los calentadoresaptos para el postcalentamiento (más detalles sobre éstas apartir de la página 7).

Calentadores cilíndricos autorreguladores

6

Bulón de conexión

Estructura de un calentador cilín-

drico de calentamiento rápido

autoreguladora

Tuerca redonda

Arandela de aislamiento

Junta tórica

Cuerpo del calentador

Junta

Rosca

Ranura anular

Tubo incandescente

Espiral reguladora

Relleno de aislamiento

Espiral calentadora

Estructura y funcionamiento

Espiral calentadora y reguladora

Funcionamiento

El calentador cilíndrico Beru está compuesto esencialmentepor el cuerpo del calentador, la varilla calentadora conespiral calentadora y reguladora, así como el bulón deconexión. La varilla incandescente está presionada a pruebade gas dentro de la carcasa. Adicionalmente se aísla elcalentador con una junta tórica o una pieza de plástico enel elemento de conexión. El calentador recibe la energíaeléctrica de la batería. Un equipo electrónico controla eltiempo de incandescencia.

El principio básico de un moderno calentador cilíndrico esla combinación de una espiral calentadora y reguladorapara que formen un elemento común de resistencia. Laespiral calentadora está fabricada con material resistente aaltas temperaturas, cuya resistencia eléctrica es principal-mente independiente de la temperatura. Forma junto conla parte delantera de la varilla calentadora la zona decalentamiento. La espiral reguladora está sujeta en el bulónde conexión y conductor de corriente y su resistencia pre-senta un gran coeficiente de temperatura. Toda la espiral está envuelta en un polvo cerámico com-primido, eléctricamente aislante pero muy apto para laconducción del calor. En la compresión mecánica, el polvo escomprimido tan fuertemente que la espiral encaja, como siestuviera fundida en cemento. Por ello se hace tan estable,que los finos hilos de la espiral calentadora y reguladoraresisten de forma duradera a todas las vibraciones. Aunquelas distintas espirales están separadas solamente por unasdécimas de milímetro, no se pueden producir conexionesde las mismas – y mucho menos un cortocircuito con eltubo de incandescencia, el cual destruiría el calentador. Mediante los distintos materiales, longitudes, diámetros yespesores de los hilos de las espirales calentadoras y regu-ladoras se pueden modificar los tiempos de calentamientoy de incandescencia del calentador y adaptarse a los requisi-tos del correspondiente tipo de motor.

En el precalentamiento fluye al principio corriente intensaa través del bulón de conexión y la espiral reguladora a laespiral calentadora. Esta se calienta rápidamente y transmitela incandescencia a la zona de calentamiento. La incandes-cencia se extiende de inmediato – y al cabo de 2-5 segun-dos, la varilla calentadora está incandescente hasta cerca del cuerpo del calentador. De esta forma se incrementaadicionalmente la temperatura de la espiral reguladora yacalentada mediante la corriente. Por ello se incrementa suresistencia eléctrica y la corriente se reduce hasta tal puntoque no se pueda dañar la varilla incandescente. Por ello no es posible que se sobrecaliente el calentador. Si no seproduce ningún arranque, el calentador es desconectadodespués de un cierto tiempo de disponibilidad a través delequipo de control del tiempo de incandescencia.En los calentadores Beru se utiliza una aleación cuya resis-tencia se incrementa a través de la temperatura. De estaforma es posible diseñar la espiral reguladora de maneraque deje pasar al principio una corriente mayor a la espiralcalentadora que al alcanzar la temperatura teórica. De estaforma se alcanza más rápidamente la temperatura dearranque y se mantiene en el rango admisible medianteuna mayor regulación.

7

www.beru.com

Los vehículos de diseños más antiguos están casi siempreequipados con calentadores que únicamente son incandes-centes antes y durante de la fase de arranque. Se distin-guen con la denominación abreviada de GV. Los modernosturismos Diesel salen generalmente con calentadores GNde la cadena. Están equipados con el innovador sistema deincandescencia de 3 fases. Es decir que están candentes

■ antes del arranque,■ durante la fase de arranque,■ después del arranque y■ durante el funcionamiento del motor (en la función de

empuje).

El calentamiento electrónicamente controlado comienzacon el accionamiento del arranque en la llave de encendidoy dura de 2 a 5 segundos, con unas temperaturas externasnormales, hasta la disponibilidad para el arranque. El tiempode calentamiento posterior dura hasta 3 minutos despuésdel arranque del motor, para minimizar las emisiones desubstancias nocivas y el ruido.

El estado de servicio del motor se registra por ejemplomediante la medición de la temperatura del agua de refri-geración. El proceso de calentamiento posterior dura hastaque la temperatura del agua de refrigeración alcanza 70 °C,o se desconecte después de un tiempo registrado en elcampo característico. Si la temperatura del agua de refri-geración se sitúa ya antes de arrancar por encima de 70 °C,generalmente no se vuelve a calentar posteriormente.

Los calentadores cilíndricos de autorregulación se protegendel sobrecalentamiento al limitarse la corriente de labatería hacia el calentador con la subida de la temperatura.Con el motor en marcha no obstante, la tensión se incre-menta de tal forma que los calentadores que no estándiseñados para la tecnología más moderna, se quemen. Aello hay que añadir que, después del arranque, los calenta-dores bajo corriente están expuestos a altas temperaturasde combus-tión y por lo tanto se calientan por dentro ypor fuera. Los calentadores cilíndricos Beru aptos para elpostcalentamiento pueden funcionar a plena tensión delgenerador. Aunque su temperatura sube rápidamente, estase regula después por la nueva espiral reguladora a unatemperatura constante que se sitúa por debajo de loscalentadores que no son aptos para el postcalentamiento.

Importante: dentro de un sistema de incandescenciadiseñado para los calentadores GN solamente se puedeninstalar calentadores GN – los calentadores GV se podríandañar en muy poco tiempo.

T (° C)

t

1.000

Fase 1

Precalentar2-5 seg.

Calenta-miento dearranque 2 seg.

Calentamiento posterioraprox. 180 seg.

La técnica de incandescencia de 3 fases.

Fase 2 Fase 3

850

Esquema de conexión de unainstalación de incandescencia aptapara el postcalentamiento con cuatro calentadores cilíndricos decalentamiento rápido conectados enparalelo y sensor de temperatura.

Generador de corriente

trifásica

Batería

Arranque

Luz de control

Elemento de controlelectrónico

Interruptor dearranque delcontacto deencendido

Calentadores cilíndricos aptas parael postcalentamiento (GN)

Función

Protección ante el sobrecalentamiento

8

Arranque rápido en 2 segundos

Reducción del humo blanco/azul

Eliminación del golpeteoen el arranque en frío

Características técnicas del calentador GN

Con el calentador Beru GN apto para el postcalentamientose ha logrado reducir el tiempo de incandescencia a 2-5 se-gundos. Para lograrlo, los diseñadores han reducido el diámetro de la varilla calentadora en su extremo delantero.Por ello, la varilla calentadora comienza a ponerse candentemuy rápidamente en esta zona. Con una temperatura de 0 °C suelen pasar justo 2 segundos hasta el arranque. Contemperaturas más bajas, el sistema se adapta a los requisi-tos mediante la regulación del tiempo de incandescencia eincrementa el tiempo de incandescencia correspondiente-mente: con -5 °C aprox. 5 segundos y con -10 °C alrededorde 7 segundos.

Hasta que se alcance la temperatura ideal de encendido, eltubo de escape expulsa el llamado humo blanco o azul.Esta formación de humo tiene su origen en la combustiónincompleta del carburante debido a una temperatura deencendido demasiado baja. Con el postcalentamiento, elcarburante diesel se quema de forma mas completa y conmenos ruido durante la fase de calentamiento. Con ello sereduce el enturbiamiento por gas de humo hasta en un 40 %.

El golpeteo del arranque en frío del diesel tiene su origenen el mayor retraso del encendido estando el motor frío. Elcarburante se enciende de repente y el motor golpetea. Elcalentador GN lleva al motor más rápidamente a la tempe-ratura de servicio mediante el pre y postcalentamiento.Con ello se protege el motor, el funcionamiento del mismoes más tranquilo y se evita el golpeteo. El carburante sequema más uniforme y completo. De esta forma se liberamás energía y la temperatura de la zona de combustiónsubirá más rápidamente.

■ Calentador de arranque rápido en versión delgada■ Corto tiempo de precalentamiento: sólo aprox.

2-5 segundos■ Arranque seguro (incluso con -30 °C)■ Ecológico: 40 % menos de emisión de substancias

nocivas durante la fase de calentamiento■ Sin golpeteo■ Funcionamiento tranquilo del motor■ El arranque cuida el motor■ Para vehículos con una tensión de trabajo de hasta

14,5 V

Cantidad de hollín en el papelfiltrante tres minutos despuésdel arranque en frío.Con el postcalentamiento (a laderecha) la cantidad de hollín esaprox. el 40 % menor.

9

www.beru.com

Estructura interna del calentadorestándar autorregulador SR (izquierda)y del calentador de rendimiento opti-mizado de ISS (derecha).

Sistema de incandescencia electróni-camente controlado ISS: equipo decontrol y calentadores.

El sistema de arranque instantáneoISS de Beru permite el „arranque conllave como con un motor a gasolina“del motor de autoencendido.

El sistema de arranque instantáneo Beru (ISS)

Permite también para los vehículos diesel un arranque conllave igual como con un motor a gasolina - este era el granreto. La solución de los ingenieros de Beru: el sistema dearranque instantáneo ISS.El ISS de Beru está compuesto por un equipo de controlelectrónico y por calentadores de rendimiento optimizadocon un tiempo de calentamiento reducido de máx. 2 segun-dos – frente a los 5 segundos con un calentador estándar.Estas necesitan claramente menos energía, tanto en la fasede calentamiento como también en la fase de permanencia.En el equipo de control se utilizan semiconductores depotencia como mandos para accionar los calentadores, loscuales sustituyen al relé electromecánico anteriormenteutilizado. En comparación con el calentador convencionalautorregulador, en el calentado de rendimiento optimizadode ISS, la combinación de espiral está fuertemente acortaday la zona candente reducida a aprox. un tercio. En losmotores de inyección directa, esto corresponde a la partede la varilla calentadora que entra dentro de la zona decombustión.Con el motor en marcha, el calentador se enfría mediante elcambio de carga y el movimiento del aire en la fase de lacompresión. La temperatura del calentador se reduce con elnúmero creciente de revoluciones, siendo la tensión a loscalentadores y la cantidad de inyección constante. Se incre-menta con la creciente cantidad de inyección, siendo latensión de los calentadores y número de revoluciones constantes. Con el equipo de control electrónico, estosefectos se pueden compensar: hacia los calentadores se emitesiempre la tensión efectiva óptima para el correspondientepunto de servicio. De esta forma se puede controlar la tem-peratura de los calentadores en función del estado de servicio. Aparte de ello se aprovecha la combinación delcalentador de bajo voltaje con el equipo electrónico decontrol para calentar el calentador con extremada rapidez.Esto ocurre al conectar durante un tiempo predefinidotoda la tensión de la red de abordo al calentador y solamente a continuación funcionará con tensión efectivanecesaria de manera sincronizada. El tiempo de preca-lentamiento habitual hasta la fecha se reduce así a unmáximo de 2 segundos hasta con las temperaturas másbajas. El rendimiento del sistema es tan elevado que de lared de abordo apenas se extrae más potencia que la que senecesita para el calentador. Al accionar con ISS, cadacalentador con un semiconductor de potencia separado, esposible supervisar la corriente por separado en el circuitode corriente de incandescencia. De esta forma es posible eldiagnóstico individual en cada calentador.

■ Arranque seguro incluso con temperaturas de -30 °C■ Tiempo de calentamiento extremadamente rápido: en

2 segundos se alcanzan 1.000 °C■ Baja necesidad de potencia (especialmente importante para

los motores con 8 o más cilindros)■ Mayor seguridad de funcionamiento■ Temperatura regulable para el pre y postcalentamiento, así

como para el calentamiento intermedio■ Numerosas funciones de diagnóstico■ Marcha en ralentí estable inmediata y adopción limpia de

la carga■ Emisión minimizada de substancias nocivas (cumple la

norma EURO-IV)■ Especialmente diseñado para los motores diesel con

inyección directa■ Apto para el diagnóstico On-Board

El concepto del sistema

Control electrónico

Características técnicas de ISS

0 15 20 25 30 405 10 35750

800

850

900

950

1000

1050

1100

0

5

10

15

20

25

30

35

10

Sistemas combinados

Medición de la corriente iónica

Sistemas de incandescenciaregulados

Con el fin de garantizar en el motor diesel del turismo unarranque lo más rápidamente posible, el sistema de incan-descencia es un medio de arranque apropiado. Aparte de él,las bridas calentadoras eléctricas que se utilizan en laactualidad principalmente en el sector de los vehículosindustriales ofrecen potenciales adicionales también en lasaplicaciones para turismos:■ para reducir las emisiones de marcha en caliente■ para incrementar la estabilidad de marcha del motor■ para mejorar la acogida de cargaEspecialmente con vistas a recrudecimiento legal de losvalores límites de emisión de gas de escape, en el futuro cabela posibilidad de una combinación de ambos sistemas - paraun arranque rápido con emisiones mínimas, junto a unacultura de marcha máxima.

El calentador se presta por su ubicación favorable paramedir la corriente iónica en el motor diesel. De esta formano es necesario instalar una sonda adicional en la zona decombustión. Al aislar la varilla calentadora del cuerpo de del calentador y conectando una tensión, alrededor dela punta del calentador se forma un campo eléctrico en la cámara de combustión. Las cargas de las partículas quese encuentran en este campo se desvían a través de loselectrodos. Esta corriente se puede medir, amplificar ytransferir finalmente de forma preparada al equipo de con-trol del motor.

Posibles campos de aplicación:

■ Identificación de fallos en la combustión■ Equiparación de los cilindros con respecto al comienzo

de la combustión, compensación de tolerancias en el sistema de inyección y de aspiración

■ Cumplimiento de los requisitos de OBD mediante notificación directa de la zona de combustión

■ Compensación de la diferente calidad del carburante

Los sistemas electrónicamente controlados sustituirán gradualmente a los calentadores autorregulables. Se estátrabajando intensamente en el desarrollo de sistemas regu-lados que no necesiten el cálculo complejo de la potenciade accionamiento en función de los parámetros del motor.Desde el equipo principal para el control del motor sola-mente se transferirá al equipo de control del tiempo deincandescencia la necesidad de la misma en forma de unvalor teórico, y este equipo regulará correspondientementela tensión necesaria en el calentador. Para este fin se están desarrollando unos calentadores especificos que puedennotificar una señal de temperatura estable y fácilmenteevaluable al equipo de control del tiempo de incandescencia.

Tecnologías del futuro para los calentadores

Medición de la corrienteiónica en el motor diesel.

Perfil de tensión:Fase 1: calentamiento rápidoFase 2: 7,4 V para 2 sFase 3: 6 V para 8 sFase 4: 5,3 V

Tiempo (s)Perfil de temperatura y de tensióndel calentador ISS

Calentador ISS

Corr

ient

e (A

), Te

nsió

n (V

)

Tem

pera

tura

(°C)

Temperatura Tensión Corriente

11

www.beru.com

Elaboradas en estrechacolaboración con los fabricantes de automóviles

Fabricado según las normas ISO

Desarrollado conforme a los pliegos de condiciones de la industria delautomóvil

Sometidos a tests específicos de Beru

Fabricado conforme a losmétodos de producción más modernos

Beru no solamente está integrado desde el principio en elconcepto de los calentadores como especialista en elarranque en frío de los diesel y como colaborador en eldesarrollo de la industria del automóvil, sino incluso desdeel principio en el desarrollo de motores nuevos in situ. Deesta forma se puede determinar exactamente la situaciónde instalación del calentador en el motor – y los ingenierosde Beru están exactamente informados sobre qué paráme-tros son especialmente importantes y qué reservas depotencia debe aportar el calentador a desarrollar.

Los calentadores Beru están diseñadas conforme a las normas ISO 7578 y 6550. Estas normas regulan las dimen-siones y las tolerancias de la geometría, del ángulo de estanqueidad, del paso de llave, del diámetro de la varillacalentadora, etc.

Los calentadores Beru corresponden a los pliegos de condi-ciones de la industria del automóvil, las cuales se diferencianen función del fabricante del vehículo. Así por ejemplo seexigen entre 10.000 y 25.000 ciclos como marcha continua.

Aparte de ello, los calentadores Beru superan funciona-mientos de prueba en la cámara de frío. Adicionalmente secomprueba la resistencia frente a las influencias medioam-bientales, substancias de contacto, aditivos y limpiadoresde motores.

Los calentadores Beru se someten a unos funcionamientos deprueba específicos que están adaptados a los requisitosprácticos en la vida diaria y en el taller, por ejemplo mediante la simulación de las fuerzas de extracción delenchufe de contacto o de las pruebas rápidas de sobrecarga.Con estas pruebas rápidas de sobrecarga, los inspectores soninflexibles: incluso después de 3.000 ciclos, cada muestradebe estar en perfectas condiciones de funcionamiento.

La fabricación de los modernos calentadores extremadamen-te largos y delgados para los motores diesel con inyeccióndirecta representa unos requisitos específicos. El diámetrodel tubo incandescente debe estar exactamente orientadoen la zona de combustión. La varilla incandescente debepenetrar con una longitud exactamente dimensionada enla zona de combustión – solamente así se garantiza que nose produzcan gases de escape nocivos y adicionales debidoa la turbulencia. También el comportamiento de la tempe-ratura del calentador debe estar exactamente ajustado al diseño de la zona de combustión – y la absorción de corriente de los calentadores debe ajustarse exactamente ala red de abordo existente. Solamente en las instalacionesde producción más modernas, tal y como las utiliza Beru,es posible fabricar estos calentadores delgados en la calidad requerida.

Calentadores Beru:5 veces seguridad para la mejor calidad

1.

2.

3.

4.

5.

12

Síntoma Riesgo

11 Punta de tubo incandescente Cascarillado, vida útil reducidagirada, varilla calentadorademasiado delgada

12 Espiral de calentamiento no Sobrecarga de la batería por una correctamente dimensionada excesiva absorción de corriente,

por ello existe el riesgo de fundirse los contactos del equipo de control del calentador: de esta forma actúa sobre la vida útil o impide el funcionamiento

13 Espiral de calentamiento Cortocircuitomontada transversalmente

14 Cono no adaptado a la culata Problemas de aislamiento, culatadestruida

15 Superficie sin protección Agarrotamiento por oxidación en el orificio

16 Casquillo roscado solamente El suministro de corriente se superpuesto suelta o se interrumpe, contacto

intermitente

17 La medida del saliente no Si la medida del saliente es corresponde a los datos del excesiva: el calentador es „fusilado“ fabricante por el chorro de inyección y se

funde. Si es demasiado corta: problemas de arranque

Síntoma Riesgo

1 Aislamiento sencillo No es estanca al agua

2 Relleno con polvo de magnesio Aislamiento deficiente, hincha- de menor calidad miento del tubo incandescente

3 Es necesaria la técnica de 2 El perfil característico no corres-espirales, pero solamente se ponde a los requisitos de losinstala una espiral fabricantes

4 Espesor de pared no continuo La varilla incandescente se quema

5 Espiral situada transversal- Cortocircuitomente dentro del tubo incan-descente

6 Varilla incandescente sin El calentador es „fusilado“ por el centrar, por ello no hay chorro de inyección y se funde concentricidad. El calentador está situado transversalmente en la precámara o en la cámara de turbulencia

7 Varilla calentadora con Se fundegrietas capilares

8/9 La punta de la varilla calen- Cortocircuito, hinchamiento de latadora está rellena de polvo varilla incandescente, vida útilde magnesio sin comprimir reduciday/o introducido en estadohúmedo

10 Punta perforada, no correcta- Se funde mente soldada

Solamente un calentador de 2 espirales alcanza el cortotiempo de calentamiento y la resistencia a la temperaturaexigida por los fabricantes de automóviles. Pero como la se-gunda espiral desde fuera no se puede reconocer a primeravista, algunos fabricantes se ahorran la llamada espiral deregulación. Por la falta de regulación de la corriente de in-candescencia, la batería se carga excesivamente al arrancar –y como el calentamiento no se logra en el tiempo exigido, elvehículo no arranca o solamente con dificultad. (Ver figura 3.)

En lugar del polvo de magnesita utilizado por Beru, el cualse comprime fijamente y se seca antes de su introducción,en los casos de los calentadores baratos se suele utilizarpolvo de aislamiento suelto, parcialmente contaminado ysin secar. Consecuencia fatal: durante la primera incandes-cencia, el polvo se expande fuertemente y el tubo incandes-cente se hincha. ¡En este caso solamente es posible desmon-tar el calentador desmontando la culata! (ver figura 9).

También aquí se ve la calidad de la producción: solamentecon las máquinas de fabricación más modernas es posiblecentrar y engarzar a presión exactamente el pasador deconexión. Los fabricantes dudosos intentan simplementeempujar la espiral calentadora sobre el pasador de conexión.Pero así no es posible garantizar la necesaria seguridad decortocircuito (ver figuras 5 y 13.)

En el caso de los calentadores incandescentes de inferiorcalidad, la posición de los tetones de retención para laconexión eléctrica no corresponden a las disposiciones OE.Aunque la conexión se parece a la de los calentadores originales, el contacto no engatilla correctamente. De esta forma no se garantiza la conexión eléctrica con elcalentador. También se ahorra en el material de las piezasde conexión – en detrimento del contacto (ver figura 16)

Muchos fabricantes baratos no disponen de la técnica deproducción para soldar con precisión un tubo incandescente.Consecuencia: grietas capilares en el tubo incandescente – ycon ello fugas, que a su vez pueden causar cortocircuitos.

Aspecto de 2 espirales, pero solamente técnica de 1 espiral

Llenado de la varilla calentadora con polvo aislante de baja calidad

La espiral calentadora noestá centrada ni engarzadaa presión en el pasador deconexión

Contacto deficiente

El tubo incandescente noestá soldado con precisión

Los diseños baratos – mejor renunciar a ellos

1

2

3

4

5/6

7

8

9

10

17

11

12

13

14

15

16

EEnn qquuee rreeccoonnoocceerráá llooss ccaalleennttaa--

ddoorreess ddee iinnffeerriioorr ccaalliiddaadd

13

www.beru.com

Con calor y tiempo seco, el motor diesel arranca inclusoestando un calentador defectuoso y precalentando única-mente los calentadores restantes. En estos casos el arranqueconlleva casi siempre una emisión mayor de substanciasnocivas y eventualmente el golpeteo, pero el conductor no percibe estas señales conscientemente o no sabe inter-pretarlos correctamente. La mala sorpresa se producecuando hace frío y hay humedad y empiezan las primerasheladas nocturnas: la „fuente de calor“ del motor diesel yano funciona y en el mejor de los casos arrancará mal yexpulsará humo – pero lo más probable será que ya ni

CCaauussaass::Interrupción de la espiral debido a:

a) Funcionamiento con un excesode tensión, p. ej. con la ayudade arranque

b) Suministro demasiado prolon-gado de corriente debido a unrelé enganchado

c) Postcalentamiento inadmisiblecon el motor en marcha

d) Uso de un calentador no apto para el postcalentamiento

CCaauussaass::Sobrecalentamiento de la varilla calentadora debido a:

a) Comienzo de inyeccióndemasiado pronto

b) Boquillas con cascarilla o desgastadas

c) Defecto del motor, p. ej. porpistón gripado, rotura de válvula, etc.

d) Boquillas que goteane) Segmentos agarrotados

CCaauussaass::Sobrecalentamiento de la varilla calentadora debido a:

a) Un comienzo de inyección de-siado temprano, con lo que seproduce el sobrecalentamientode la varilla y de la espiral calen-tadora; la espiral calentadora sevuelve porosa y se rompe

b) Ranura cerrada del segmento entre el calentador y la varilla ca-lentadora; por ello sale demasia-do calor de la varilla calentadoray la espiral de regulación perma-nece fría y deja pasar demasiadacorriente a la varilla de calenta-miento, la cual se sobrecalienta

CCaauussaass::a) Arranque del bulón de

conexión: la tuerca para laconexión de la corriente seapretó con un par de aprietedemasiado elevado

b) Hexágono dañado:Empleo de la herramienta inapropiada; debido a la defor-mación, el calentador tiene uncortocircuito de la carcasa conla tuerca redonda.

SSoolluucciioonneess::a) Ayuda de arranque con la red

de abordo de 12 Vb)/c) Revisar la instalación de pre-

calentamiento, sustituir el relédel tiempo de calentamiento

d) Instalar un calentador aptopara el postcalentamiento

SSoolluucciioonneess::a) Ajustar exactamente el punto

de inyecciónb) Limpiar las boquillas de

inyecciónc) Revisar el gráfico de inyección

SSoolluucciioonneess::a) Revisar la instalación de

inyección, ajustar con precisiónel momento de inyección

b) Respetar obligatoriamente elpar de apriete exigido por elfabricante al enroscar un calentador.

SSoolluucciioonneess::a) Apretar la tuerca para la

conexión de la corriente conuna llave dinamométrica.Respetar el par de apriete. Nolubricar la rosca ni con aceiteni con grasa.

b) Apretar el calentador con unallave dinamométrica de tuboapropiada. Respetar exacta-mente el par de apriete exigido(puede consultarse en las normas de los fabricantes deautomóviles).

Varilla calentadora con pliegues y huellas

Varilla calentadora socarrada, fundida o partida

Punta de la varilla calentadora dañada

Bulón de conexión arrancado, hexágono dañado

Causas de fallo en los calentadores cilíndricos

siquiera se ponga en marcha. A continuación se presentanlos daños típicos y se relacionan sus posibles causas. Conesta ayuda para el diagnóstico se puede eliminar rápida-mente el error en la mayoría de los casos.

Garantía Beru: cuando no entra en cuestión ninguna de las causas aquí indicadas para el fallo, enviar el calentadorpara su revisión a Beru AG, Ludwigsburg. Si se tratara de undefecto del material o de fabricación, naturalmente lesustituiremos el calentador.

14

Consejos para el taller

Con el controlador rápido de calentadores se pueden con-trolar de forma sencilla, fiable y rápida los calentadorescilíndricos de 12 voltios (no los calentadores ISS, ya queestán preparados para menos de 11 voltios) – individual-mente, estando instalados y sin arranque del motor. Semide la absorción de corriente y la regulación limitadora.

■ Refrigeración durante el proceso de calentamiento: elcalentador instalado esta suficientemente refrigeradopor la culata. Cuando haya que controlar un calentadordesmontado, es necesario enroscarlo en un bloque derefrigeración o en una culata desmontada. En caso deemergencia, también es posible amarrar ligeramente elcalentadores por el hexágono en un tornillo de banco.

■ Fuente de tensión: batería de 12 voltios o estabilizador de tensión continua

1. Desenroscar las conexiones de los calentadores (carril desuministro de corriente).

2. Conectar el equipo de control con la pinza roja en elpolo positivo y con la pinza negra en el polo negativo dela batería (o correspondientemente a los polos del esta-bilizador de tensión continua). Sujetar después la pinza decocodrilo al bulón de conexión del calentador a controlar.

3. Pulsar el botón para iniciar el control de del calentador.Si el indicador se queda en el campo rojo, el calentadorestá defectuoso, si se desplaza al campo verde, está en perfectas condiciones de funcionamiento. El calentadordefectuoso se tendrá que sustituir. Duración del control:aprox. 14 segundos.

4. Comprobar el suministro de corriente: en el caso de uncalentador en condiciones de funcionamiento, después delcontrol es necesario revisar si existe una interrupción, uncontacto intermitente o un cortocircuito en el suministrode corriente. Únicamente cuando exista plena tensión enel calentador queda garantizado que funcione.

En el caso de un calentador cilíndrico intacto, la absorciónde corriente después de 20 segundos se sitúa entre 15 y 8amperios.

Aparato de control para calentadores: control sin desmon-tar los calentadores

Condiciones de control

Proceso de control

El equipo de control para calenta-dores Beru debe estar en todos lostalleres

NNuueessttrroo ccoonnsseejjoo:: Revisar los calentadores cada75.000-100.000 km con el contro-lador rápido para calentadores. En caso de defectos o un funcio-namiento limitado, lo mejor essustituir directamente todo el juego de calentadores.

Así el motor diesel volverá a arrancar de forma rápida y segura

El problema

Arranque con humo, formación de humo

Fase de arranque con golpeteo

Arranque prolongado que agota labatería

El motor arranca con dificultad ycon falta de redondez

El motor no arranca hasta después de varios intentos

El motor solamente arranca con un olor fuerte y molesto

La varilla calentadora está socarrada o con cascarilla

La varilla calentadora está fundida

La causa

Calentador con una sola espiral, temperatura demasiado baja

Calentador sin efecto de regulaciónlimitadora y sin reserva de calor

El calentador tarda demasiado enllegar a la temperatura, tiempo decalentamiento demasiado largo

Calentador con temperatura finaldemasiado baja

Calentador defectuosa

Los valores eléctricos de el calen-tador no están correctamentedimensionados

El espesor de pared de la varillacalentadora es demasiado reducido(caso frecuente en los calentadoresbaratas)

La boquilla de inyección está defectuosa

La solución de Beru

Utilizar un calentador Beru con técnica de 2 espirales (con la espiral calentadora y de regulación se alcanza una temperatura más elevada con un tiempo de calentamiento menor)

Instalar un calentador Beru apto para el postcalentamiento para un mejor y más rápido suministro de calor

Instalar un calentador GN de Beru ajustado exactamente al motor y al sistema de calentamiento de 3 fases (precalentamiento – calentamiento de arranque – postcalentamiento)

Sustituir el soporte de boquillas por el soporte de boquillas de recambio de Beru

15

www.beru.com

Importante alsustituir el calen-tador: ¡observarlos pares de giro!

Al desmontar los calentadores hay que tener en cuenta elpar de rotura.

Bajo ningún contexto seguir girando – el calentador sepodría partir. En su lugar, proceder según el programa de 3 puntos: calentar – disolver – roscar para extraer:1. Calentar: calentar el motor o aplicar corriente a los

calentadores intactos con un cable aparte durante 4-5minutos – de esta forma, el calentador se calienta y se libera por el calor.

2. Disolver: aplicar generosamente disolvente de herrumbreo aceite multifuncional a la entrada de la rosca del calentador y dejar que actúe durante aprox. 5 minutos.

3. Roscar para extraer: iniciar después un nuevo intento de extraer roscando y soltar el calentador cuidadosamentecon una herramienta apropiada de la culata. (no superar el par máximo para soltar – ver tabla arriba. Interrumpirsin falta antes de alcanzar el par de rotura, si fueranecesario, iniciar un nuevo intento mediante el calenta-miento).

Después de desatornillar los calentadores viejos, limpiarobligatoriamente con el útil apropiado la rosca, el asientocónico de estanqueidad y el canal del calentador (ver abajo).

Al roscar los nuevos calentadores hay que tener en cuentael par de vueltas exigido por el fabricante del coche:

Aviso: en los calentadores con conexión roscada, hay que teneren cuenta también el par de apriete de la tuerca de conexión:

Especialmente después de quedarse pegada (coquizar)entre la varilla de calentamiento y la culata, el orificio roscado de la culata presenta frecuentemente restos decombustión o partículas de suciedad. En las culatas conrosca de 10 mm, estas coquizaciones se pueden eliminar deforma sencilla y segura – con el escariador Beru (núm. depedido 0 890 100 003).

■ Limpiar previamente el orificio roscado del calentador con un trapo.

■ Untar el escariador Beru en la zona de corte con grasa y atornillar en la culata: los restos de la combustión sequedan adheridos a la grasa y se retiran al desatornillarla herramienta.

■ A continuación se puede volver a montar sin problemasel calentador nuevo (¡observar el par de apriete!).

Par de rotura

¿Qué hay que hacer cuando se ha alcanzado el par de rotura?

Par de apriete

El escariador Beru:para un taladrorápido y seguro de la culata

Así es como funciona:

Inyectar aquí el aceite multifunción.

Estos restos de combustión sepueden retirar con el escariadorBeru.

Nuevo: el escariador Beru – sueltalas coquizaciones que se puedenproducir después de „pegarse“ elcalentador y la culata.

La llave anular de carraca de Beru(núm. de pedido 0 890 100 002):ideal para desmontar y montarincluso calentadores de difícil acceso.

En las roscas de los calentadores de el par de rotura es de

8 mm 20 Nm

10 mm 35 Nm

12 mm 45 Nm

En las roscas de los calentadores de el par de apriete es de

M 8 10 Nm

M 10 12–18 Nm

M 12 22–25 Nm

Con rosca de la tuerca de conexión de el par de apriete es de

M 4 2 Nm

M 5 3 Nm

Prin

ted

in G

erm

any

6.12

.02

Bes

tell-

Nr.

5 10

0 00

6 00

5

BERU AktiengesellschaftMörikestraße 155D-71636 LudwigsburgTelefon: ++49-7141-132-366Telefax: ++49-7141-132-760www.beru.com