¿QUÉ ES EL GAS NATURAL?
El gas natural es un hidrocarburo de origen fósil compuesto principalmente por metano y otros componentes más pesados que se extrae de la tierra en forma similar al petróleo y que se conduce a los centros urbanos mediante sistemas de tuberías de transporte y distribución.
¿QUÉ ES EL GNCV?
El Gas Natural Comprimido Vehicular (GNCV) es Gas Natural que se comprime hasta 200 bar (3000 psi) con el objeto de ser almacenado en cilindros y servir como combustible para aplicaciones automotrices.
Esto se debe a que el Gas Natural posee una baja cantidad de energía por unidad de volumen, por lo que se hace necesario almacenar grandes cantidades para proveer autonomía al vehículo que lo utiliza como combustible.
PROPIEDADES DEL GAS NATURAL
Relación Aire/Combustible (masa)
17 : 1
Presión de Almacenamiento
3000 psi
Inflamabilidad (% Aire)
5 – 15
Velocidad de llama
0.67 mps
Contenido de energía (Btu/lb.)
21.500
Rango de mezcla de Combustión
4 – 14 %
Relación de Compresión
12 : 1
Unidad de Medición
M3
BENEFICIOS DEL GAS NATURAL
Abundante en el país con una red de suministro que continúa creciendo.
El combustible más económico, ofreciendo ahorros substanciales con respecto a otros combustibles.
El combustible más seguro, se disipa elevándose rápidamente al ser más liviano que el aire.
Por su forma de transporte y almacenamiento no hay derrames que afecten el agua o la Tierra.
Puesto que casi no contiene contaminantes el gas natural quema en una forma muy limpia y produce mínima contaminación.
TALLERES DE CONVERSIÓN A GNCV
Deben ser instalaciones con los espacios adecuados que cumplan los estándares de seguridad y demás normas establecidas por las entidades regulatorias.
Sus herramientas y equipos especializados. Se deben estimar en una inversión del orden de 80 mil dólares para construir y dotar una instalación con capacidad para convertir unos 30 vehículos al mes.
Cada zona debe estar no solo perfectamente definida, sino claramente identificada. Es decir cada sección del taller debe contar con su respectivo letrero.
PRECONVERSION
Es un proceso de diagnostico que permite dar la evaluación de que el vehiculo (motor y sistemas componentes esta en optimas condiciones para operar en optimas condiciones para operar con GNVC, sin perder la posibilidad de funcionar con gasolina.
Para esto se realizar pruebas a los eléctricos del vehiculo y del motor.
PRUEBAS A REALIZAR EN LA PRECONVERSION
1. ESTADO ESTRUCTURAL DEL VEHICULO(CARROCERIA Y CHASIS)
La conversión del vehículo a GNCV hace que se deba utilizar un kit acorde con marca, tipo motor, modelo y el tipo de servicio; por lo tanto una de las principales partes es la que tiene que ver con la ubicación y el anclaje de los cilindros de almacenamiento.
2. ESTADO Y CARGA DE BATERÍA, MOTOR DE ARRANQUE
•Capacidad de la batería
•Estado de carga
•Prueba de capacidad de descarga (Normal)
•Prueba de recuperación de la batería
•Verificación de las masas (tierra) del vehiculo
3. ESTADO DEL SISTEMA DE ARRANQUE Y CARGA- Estado del arranque
- Estado del sistema de carga
4. ESTADO DEL SISTEMA DE ENCENDIDO- Alimentación
- Bobina de encendido
- Distribuidor
- Sensor y/o captador señal de encendido
- Avances de tiempo (chispa)
- Bujias
5. COMPROBACIONES MECÁNICAS- Calibración de válvulas
- Distribución mecánica
- Medición de compresión en los cilindros
- Prueba de hermeticidad para cilindros (estanqueidad)
6. PRUEBAS DINÁMICAS DE LOS SISTEMAS DEL MOTOR
- Marcha mínima del motor (ralentí)
- Prueba dinámica de avances
- Prueba dinámica del sistema de carburación
- Prueba dinámica del vacío, motor en todas las rpm
- Comprobación del sistema de enfriamiento del motor
7. ANÁLISIS DE GASES
Su fin primordial, es determinar el valor y comportamiento de los diferentes gases de escape y relacionarlos los valores permitidos en un proceso de combustión eficiente. Con un análisis de gases es posible determinar las fallas en los parámetros requeridos en un proceso de combustión.
EQUIPOS DE CONVERSION
Los equipos de conversión originales de fábrica son diseñados y seleccionados de acuerdo al motor a convertir, razón por la cual hay que tener claridad que todos los equipos varían de motor a motor, y no se debe generalizar el uso de una sola referencia o modelo de equipo de conversión. Sin embargo, los componentes del Kit de conversión son similares físicamente y el número de componentes normalmente es el mismo, sin importar si el motor es carburado (encendido con platinos o electrónico) o inyectado.
COMPONENTES DE UN EQUIPO DE GNCV.Cilindro de almacenamiento con sus accesorios.
Válvula de cilindro.
Válvula de cierre manual 90° de rotación.
Válvula o sistema de alivio.
Válvula de llenado.
Control de flujo.
Tubería de alta presión
Regulador/reductor de presión
Válvula eléctrica de corte de combustible automática (vehículo carburado)
Válvula eléctrica de corte de GNCV
Válvula de cierre de emergencia
Manómetro de presión
Tubería de baja presión
Mezclador GNCV–aire
Dispositivo electrónico de control de avance
Conjunto indicador de nivel
Sensor de la rotación del motor
Sensor de oxigeno. (motores inyectados)
Emulador de inyectores (motores inyectados)
Selector de combustible
Modulo de control electrónico para GNCV (motores inyectados)
KIT DE CONVERSION
CILINDRO DE ALMACENAMIENTO
Es un recipiente que sirve para almacenar el combustible GNCV a alta presión, aproximadamente de 205 bar (3.000 PSI); se almacena a esta presión para dar mayor autonomía al vehículo. Su forma es cilíndrica y convexa en los extremos, y la presentación más utilizada del tamaño es de 15 y 25 metros cúbicos. Los cilindros ya terminados son prácticamente indestructibles aún ante fuertes impactos, y antes de su uso son sometidos a pruebas destructivas y no destructivas bajo 15 condiciones extremas: de colisión, explosión y hermeticidad (4500 psi) a diferentes temperaturas.
Luego son probados unas 40.000 veces con cargas y descargas de gas a la presión de trabajo, para confirmar el factor de seguridad. Finalmente son marcados en frío.
Características físicas y de fabricación
Debido a la concentración de cargas el recipiente ideal debe tener forma esférica y no cilíndrica como se utiliza. Los cilindros son fabricados en acero de alta resistencia, maquinados en caliente (de una sola pieza (sin costuras de soldadura) y tratados térmicamente para obtener mayor tenacidad, aunque este tipo de cilindros presenta la desventaja de ser los de mayor peso.
Los recipiente de forma esférica, soportan mayores cargas de presión, al distribuir más homogéneamente los esfuerzos en las paredes.
En la fabricación de cilindros también se utilizan materiales compuestos de aluminio recubierto con fibra (polímeros de alta resistencia) para disminuir el peso. El espesor de la pared es de 7 a 10 mm aproximadamente para los fabricados en acero y hasta de 25 mm los fabricados en aluminio y fibra. Las dimensiones de longitud y diámetro, varían de acuerdo con: la capacidad de almacenamiento solicitada, número de cilindros utilizados en el vehículo según la autonomía requerida y disponibilidad de espacio en el vehículo para su instalación.
Soportes para Cilindros.
Los soportes son fabricados en acero estructural (platinas y ángulos de hierro); se emplea soldadura 6022, tornilleria de alta resistencia al torque (SAE grado 5), protegidos con pintura anticorrosiva y par un mejor acabado se esmaltan. Entre el soporte y el cilindro se coloca una banda en caucho para evitar fricción entre metales y a la vez sirve como material que absorbe las vibraciones por el normal funcionamiento del vehículo.
VÁLVULAS
Usadas para dar conexión y proveer seguridad al sistema de GNCV, las hay para cilindro, para el cierre manual, de llenado, etc.
Válvula de Cilindro: Es un dispositivo que va enroscado e instalado directamente en el cilindro permite el flujo de entrada de GNCV durante el abastecimiento de combustible y el suministro al regulador/reductor durante el funcionamiento del motor con GNCV; además, acopla el cilindro o cilindros con el resto de componentes del sistema.
Son fabricadas en bronce y con conexiones de diámetro ¾ NPT, con tapón de estallido y diseñadas para proveer una protección a 220 bar (3.200 psi); para su instalación se debe suministrar un par de apriete de 245 a 272 m.N (180 a 200 lb-pie). En la válvula de cilindro puede ir incorporada la válvula de cierre manual.
Sistema de alivio (válvula de alivio): En el cuerpo de la válvula manual encontramos un sistema de alivio de presión conformado por: una válvula de cilindro esférica con dispositivos de control de flujo y discos de ruptura, dispositivo que está en contacto con el gas natural comprimido vehícular (GNCV) almacenado en el cilindro. Independiente de la posición de la válvula de cierre manual, este sistema deja salir el gas del cilindro cuando se alcanzan determinadas temperaturas y presiones.
El sistema de alivio se acciona cuando la presión sobrepasa los 250 bar (3.600 PSI). Si el cilindro tiene una longitud mayor de 1.600 mm, se debe tener sistema de alivio en ambos extremos.
Sistema de exceso de flujo: Para el control de fugas en caso de ruptura de la línea de alta presión o de uno de los componentes del sistema (GNCV), la válvula de cierre manual debe tener incorporada una válvula de exceso de flujo que impida o limite la descarga del gas almacenado en el cilindro a la atmósfera.
Sistema de venteo: Todos los cilindros ubicados dentro de los vehículos deben estar aislados del compartimento de los pasajeros, y dotados de un sistema de ventilación o aireación para orientar las posibles fugas de gas hacia el exterior. El sistema de venteo debe proteger la válvula de escapes de GNCV a través de ella.
El contenedor del sistema de venteo es un elemento de seguridad dotado de adecuados tubos de evacuación de gases y de aireación; se fabrica en forma de mangueras de material plástico y corrugado para facilitar su doblez y poderlas direccionar como mejor convenga hacia el exterior, la otra punta se coloca cubriendo la válvula de cierre manual, algunas presentaciones de los tubos del sistema de venteo son en aluminio.
Válvulas de llenado: Dispositivo instalado normalmente en el habitáculo del motor, entre el cilindro y el regulador/reductor. En los vehículos largos puede ubicarse en un costado del mismo, pero siempre en un sitio que brinde las condiciones de seguridad requeridas. Esta válvula puede ir montada conjuntamente con la válvula manual de cierre del cilindro, en la figura 2.6 se muestra la válvula de llenado tipo NGV 1.
La válvula permite el paso de GNCV de la manguera del surtidor de la estación hacia el (los) cilindro (s) en el momento de llenado y permanece cerrada cuando no se realiza esta labor. Está constituida por la conexión al sistema de abastecimiento, un mecanismo de cheque que impide el flujo de GNCV hacia el surtidor y un dispositivo manual de cierre de ¼ de vuelta para la apertura/cierre del gas en caso de emergencia o mantenimiento.
TUBERÍAS Y MANGUERAS
En los sistemas de motores convertidos a GNCV, encontramos principalmente cuatro (4) tipos de tuberías o mangueras.
§ Tubería de alta presión.
§ Tubería o manguera de baja presión.
§ Manguera para gasolina.
§ Manguera para agua.
Tubería de alta presión para GNCV: Su función es comunicar entre sí a los cilindros de almacenamiento con los diferentes elementos del equipo y permitir el paso del GNCV hacia el regulador/reductor. En la línea de alta presión se instala la válvula de llenado y el manómetro indicador de presión.
La tubería entre el cilindro y el regulador/reductor se instala con abrazaderas distanciadas aproximadamente 60 cm y sobre el piso externo de la carrocería, por debajo del vehículo, alejada como mínimo 25 cm de la batería, con la adecuada protección y de tal manera que facilite el acceso para su inspección y mantenimiento.
Las tuberías de alta presión están diseñadas para conducir GNCV y soportar presiones hasta de 900 bar (14.000 PSI) sin sufrir fallas en su estructura; normalmente tienen un espesor de pared entre 1 y 1,5 mm y un diámetro exterior de 6 mm. Construidas en acero inoxidable o acero al carbono con baño galvanizado, de una pieza y sin costuras; los fabricantes las suministran con recubrimiento en PVC para protección de vibraciones.
Las tuberías dañadas no se deben reparar, sino cambiar por tuberías nuevas. No deben quedar haciendo fricción con otros elementos metálicos o contacto con instalaciones eléctricas y tubos que mantengan altas temperaturas. La longitud de la tubería de alta presión debe ser lo más corta posible y no se debe utilizar tubería fabricada en cobre o aluminio.
Mangueras de baja presión para gas: Normalmente se instalan mangueras de neopreno con refuerzos de acero y resistentes a la alta corrosión que produce el combustible. Su función es la de permitir que el GNCV pase del regulador/reductor al mezclador.
En los vehículos carburados, sobre esta manguera se instala un control de flujo máximo, cuya área interior tiene un control manual (graduación por tornillo) para regular la cantidad de GNCV requerido en marchas medias y altas. En los vehículos inyectados las mangueras permiten el montaje de un actuador de marchas medias y altas.
Regulador/reductor de alta presión
Mecanismo que reduce la presión del GNCV que llega del cilindro de almacenamiento a 205 bar (3.000 PSI), para entregarlo al mezclador a valores cercanos a la presión atmosférica.
Dependiendo del valor de la presión manométrica medida a la entrada del mezclador, el sistema puede ser de presión positiva o presión negativa, así:
· Presión positiva: 1,5 bar (22 PSI)
· Presión negativa: 0,5 bar (7 PSI)
La mayoría de fabricantes construyen el regulador/reductor de un solo cuerpo en dos o tres etapas, en las cuales se suceden las caídas (reducción) de presión, pero sin importar si el regulador/reductor es de uno o más cuerpos interconectados y si es de dos o tres etapas, el principio de funcionamiento de todos los reguladores/reductores es el mismo.
El factor más importante a considerar para seleccionar un regulador/reductor, es el que pueda suministrar la cantidad de GNCV suficiente para cubrir la demanda del motor, en cualquier régimen de operación.
Para determinar el valor de la presión absoluta del sistema, a la presión manométrica se suma la presión atmosférica (1,02 bar = 14,7 PSI)
Instalación: El regulador/reductor, debe ir instalado dentro del compartimento del motor, en un lugar accesible y protegido con una lámina metálica de 3 mm mínimo de espesor, donde no este sometido a vibraciones excesivas, alejado de cualquier fuente de calor, colocado a una distancia mínima de 20 cm del sistema de escape y 25 cm de la batería, en posición vertical o inclinada pero no horizontal, lo más cerca posible del mezclador y con la cara paralela al eje longitudinal del vehículo para evitar movimiento de las membranas por la inercia del automotor. Fijarse firmemente a la carrocería del vehículo usando una base adecuada para tal efecto, y finalmente se debe tener en cuenta que el peso del Regulador/reductor no debe ser soportado por las conexiones rígidas o flexibles.
Funcionamiento: El regulador/reductor esta formado por 2 o 3 cámaras. Cada cámara esta conectada a la siguiente por un conducto cerrado por una válvula; el paso a cada etapa permanece abierto todo el tiempo. El gas entra a la cámara y deflecta el diafragma, venciendo la resistencia del resorte.
Al deflectarse el diafragma se cierra la válvula de entrada y el gas pasa a la siguiente cámara. Es por ello que la caída de presión es cíclica, es decir, después de vencer la resistencia del diafragma de cada cámara, se cierra la válvula de entrada y el gas pasa a la siguiente etapa y no ingresa nuevo gas a la cámara hasta que pasa a la siguiente. Al desocuparse la cámara el diafragma vuelve a su posición inicial y permite nuevamente la entrada de gas.
En la última etapa cuando se crea un vacío relativo (proveniente del motor) la membrana de esta cámara tiende a plegarse, permitiendo el paso de gas hacia el múltiple de admisión. A mayor vacío, mayor flujo.
Como el Regulador/reductor está conectado al sistema de refrigeración se deben tomar las medidas de seguridad para que nunca se presenten fugas, ya que se pueden congelar las partes del regulador/reductor por efecto de la expansión del gas.
MEZCLADORES
Dispositivo que mezcla adecuadamente el GNCV con aire para que el motor funcione óptimamente en todos los regímenes y exigencias de carga, fabricado con un material apto para este fin e instalado en la línea de baja presión. Debe quedar ubicado entre el filtro de aire y el carburador o entre el filtro de aire y el cuerpo de mariposas, si es inyectado.
Dadas las características particulares de cada vehículo, se puede afirmar que hay un tipo o modelo de mezclador para cada uno de ellos. Los fabricantes de equipos (kits) de conversión disponen de manuales donde muestran el mezclador apropiado para cada vehículo por marca, modelo, año y cilindrada.
Clasificación de los mezcladores:
En el mercado encontramos varios tipos de mezcladores, los cuales se pueden clasificar de acuerdo a su forma construcción (geometría) y su aplicación.
Para motores carburados
TIPO TUBO. También llamado tipo promiscuo. Se usa generalmente en los carburadores de una sola boca, para instalarlo es necesario perforar el carburador; la perforación debe realizarse un poco por debajo del venturi. Para evitar la entrada de aire, es necesario que la unión entre el tubo del mezclador y el carburador sea roscada y con sellante.
La ubicación del mezclador debe ser perfecta, ya que de esto depende su funcionamiento. Antes de perforar el carburador se debe estar seguro de cual es el mezclador a utilizar, y que el diámetro del agujero y su ubicación sean correctos, por que si no lo son se puede causar un daño irreparable al carburador
TIPO CHAPA SUPERIOR. Se coloca entre la boca del carburador y el filtro de aire. Este tipo de mezclador es el más aconsejable porque facilita su instalación. Un inconveniente es su altura, ya que al quedar más alto el filtro de aire puede impedir que cierre la tapa del motor
Ø TIPO CHAPA INFERIOR. Este mezclador esta formado por una plancha que tiene la forma de la base del carburador, y por los tubos que generalmente son del tipo promiscuo, los cuales están integrados a un anillo venturi. En algunos modelos, los anillos en lugar de tubos poseen una serie de pequeños orificios en la parte de máximo estrangulamiento, ubicados entre el carburador y el múltiple de admisión .
Ø TIPO HORQUILLA. Este tipo de mezclador se puede colocar en todo tipo de carburador, logrando que la extremidad de la horquilla entre por el punto más estrecho del tubo venturi. Los tubos de aspiración del gas no tienen que atravesar el elemento filtrante sino la base de la carcaza del filtro de aire .
Para motores inyectados
Ø Con inyección monopunto:
También los podemos clasificar como tipo chapa superior, ya que el mezclador va instalado entre el inyector y el cuerpo de la válvula de mariposa de aceleración (ver figura 2.16).
Figura 2.16 mezclador para vehículos con inyección monopunto.
Ø Con inyección multípunto:
Este tipo de mezclador se instala en un tramo del conducto que une el filtro de aire con el sistema de admisión
ELECTROVÁLVULAS DE COMBUSTIBLE
Son dispositivos cuya función principal es la de cerrar o abrir el paso de combustible por medio de una señal eléctrica enviada desde el panel de instrumentos.
Los equipos de conversión de GNCV–gasolina incluyen dos electroválvulas:
Ø Válvula solenoide de corte de gas
Ø Válvula solenoide de corte de gasolina.
Estas válvulas además , evitan además, la mezcla del combustible original y el GNCV, cuando se hacen los cambios de un combustible a otro. Las electroválvulas están normalmente cerradas y al accionarlas se abren, por lo cual es conveniente que al
menos la válvula de corte de gasolina incluya un sistema que permita abrir manualmente el paso de combustible, en caso de ocurrir alguna falla en la parte eléctrica del sistema.
Electroválvula de GNCV
Solenoide eléctrico controlado por el selector de combustible e instalado en la línea de alta presión o en la entrada al regulado/reductor. La válvula cierra automáticamente el paso de GNCV hacia la segunda cámara o etapa ó en algunos casos a la primera etapa del regulador/reductor, cuando el conmutador se pasa a la posición de operación con gasolina
Electroválvulas de corte de combustible
Electroválvula de gasolina.
Solenoide eléctrico controlado por el selector de combustible. Interrumpe el flujo de gasolina cuando el motor está trabajando con GNCV, y está dotada de una llave de apertura manual de cierre rápido para casos de emergencia o falla del sistema eléctrico
Ubicación de las válvulas de corte de combustible en el kit de conversión.
La electroválvula de gas en la mayoría de casos va integrada al regulador/reductor, mientras que la electroválvula de gasolina se instala entre la bomba de combustible y el carburador. En este caso es necesario que la bomba de gasolina tenga retorno de combustible al tanque para evitar daños. Cuando el vehículo trae bomba de gasolina eléctrica la electroválvula es reemplazada por relays de 12 voltios.
SELECTOR DE COMBUSTIBLE
Es básicamente un interruptor múltiple que controla las válvulas solenoides de cierre de gas y de gasolina. Esto permite escoger el tipo de combustible para suministrarlo al motor. Se coloca en el tablero de instrumentos. Además, debe permitir unas condiciones (posiciones) para cuando se realiza el cambio de combustible, como son:
Posición a: Gasolina. La válvula de gasolina permanece abierta y la de gas cerrada. Se usa para el funcionamiento con gasolina.
Posición b: Cambio de gasolina a gas. Tanto la válvula de gas como la de gasolina están cerradas. Esto permite que el depósito del carburador se vacíe y de esta forma, cuando se haga el cambio a gas, el carburador no suministre gasolina, evitando que cause problemas a la mezcla. Cuando se va a cambiar de gasolina a gas se debe pasar a esta posición y mantenerla hasta que el motor comience a funcionar en forma irregular.
Posición c: Gas. La válvula de gasolina permanece cerrada y la de gas abierta Se usa para el funcionamiento con gas.
Posición d: Cambio de gas a gasolina. Tanto la válvula de gas como la de gasolina están abiertas, permitiendo que el tanque del carburador se llene, de forma que cuando pase a la posición (a) y se corte el suministro de gas, el carburador tenga suficiente combustible para suministrar y pueda mantener el motor en funcionamiento.
Selectores manuales
En el mercado se encuentran diferentes modelos de selectores todos basados en el mismo principio de funcionamiento pero con algunos accesorios:
Selectores de un solo paso
En estos selectores las posiciones (b) y (d) se realizan automáticamente. El selector tiene las posiciones “gas” y “gasolina” y al pasar de una a otra, la señal que va para la válvula de gasolina (encendido o apagado) se produce inmediatamente, mientras que la señal que va para la válvula de gas demora un corto periodo de tiempo antes de apagarse, o viceversa.
Selectores con botón para cebador
Para los reguladores/reductores que tiene dispositivo cebador se colocan selectores que incluyen un botón que permite que, mientras esté pulsado, permanezca activada la electroválvula del ahogador.
Tanto la función como la ubicación es similar a la de los selectores manuales La diferencia entre los dos selectores radica en la forma de funcionamiento. El funcionamiento del selector automático se realiza de la siguiente manera:
v Cada vez que se enciende el motor, el selector se encuentra en la posición del combustible original (gasolina), y solo después de acelerar el motor el selector pasa a la posición GNCV. En algunos casos, y dependiendo de la temperatura del refrigerante el cambio se hace automáticamente, cuando el motor ha alcanzado la temperatura de funcionamiento.
v No existen diferentes posiciones, solo un botón que, cuando es presionado, hace el cambio de combustible; es decir, pasa a GNCV (si el motor esta funcionando a gasolina), o a gasolina si el vehículo se encuentra a GNCV.
v También en forma automática se hace el cambio de GNCV a gasolina, cuando la presión en los cilindros es inferior a la requerida para un correcto funcionamiento (el tarado de la presión se encuentra determinado por el fabricante).
v La ventaja de este tipo de selector, es que se pueden hacer los cambios de combustible, con el vehículo en marcha y a cualquier velocidad.
Variador de AVANCE DEL ENCENDIDO (Avance de chispa)
Es un dispositivo electrónico encargado de mejorar el funcionamiento del sistema de encendido cuando el motor trabaja con el combustible GNCV El dispositivo varia la cantidad de grados para salto de la chispa, anticipándola unos 10º más de lo normal; esto es por la dificultad de encendido que tiene la mezcla aire-GNCV, debido a la menor velocidad de propagación de la llama que en la mezcla aire-gasolina.
Como los vehículos de acuerdo a la marca son ensamblados con diferentes tipos de encendido, los fabricantes del Kit de conversión proveen diferentes referencias de variadores de avance.
Otro inconveniente que presenta la mezcla aire-GNCV es la de ofrecer mayor resistencia eléctrica, la cual se logra vencer con una mayor intensidad de la chispa en las bujías. Los sistemas de encendido de alta energía que vienen instalados desde fabrica en los vehículos dedicados satisfacen las exigencias de funcionamiento con gas natural, porque la capacidad de la bobina instalada es mayor que la utilizada en motores no dedicados, y esta bobina suministra la energía extra que se requiere por la mayor exigencia de voltaje de la chispa.
En el caso de las bobinas de menor capacidad (vehículos no dedicados, con capacidad de la bobina de 18.000 voltios), se puede ampliar el calibre de las bujías incrementando así el kilovoltaje final; esta última adaptación necesita de una modificación adicional en el avance de encendido. Un mayor calibre de la bujía retrasa el tiempo de salto de corriente, por lo que hay que ajustar entre 1º a 2º adicionales el avance original o posición del distribuidor.
SIMULADOR PARA INTERRUPCIÓN DE INYECtoRES (Emulador)
Módulo electrónico usado en los motores convertidos de sistemas inyectados. Simula el funcionamiento de los inyectores cuando el motor trabaja con GNCV
La operación del emulador se realiza por medio de una resistencia, la cual envía una señal al computador simulando que los inyectores entregan combustible al motor, pero los inyectores están desenergizados y no inyectan combustible; así mismo, el emulador engaña a la unidad de control (computador) del vehículo para que éste no detecte la falla de funcionamiento del motor, por inactividad del inyector.
Los emuladores se suministran en diferentes versiones de control; inclusive, los hay programables y de muy buena resolución, los cuales utilizan los mismos inyectores de gasolina para que inyecten gas.
ACCESORIOS
Uniones para tubería (racores).
Conocidos también como conectores, son del tipo manguito, fabricados en acero inoxidable o al carbono, rosca de M12x1 o M12x1,25 y un anillo del mismo material.
Los racores son diseñados para el uso en GNCV, y son sometidos a pruebas de presión de 965 bar (14.400 psi); se debe utilizar la menor cantidad posible. Sé prohibe el uso de adaptadores para unir la tubería a la válvula manual de cierre en el cilindro. Por lo tanto, el diámetro de la tubería y la unión debe ser compatible con la rosca de la válvula.
Conjunto indicador de nivel (manómetro)
Los medidores de presión a gas, también llamados medidores de nivel de gas, son dispositivos que permiten controlar la cantidad de gas existente en los cilindros mediante la medición de la presión existente en ellos. En el mercado se encuentran principalmente dos tipos de medidor: Los de lectura directa (indican solo presión) y los de lectura directa y señal de bombillo, la cual es enviada por un potenciometro que permite el uso de un selector de combustible con indicador luminoso de presión. Debe instalarse entre de la válvula de llenado y el regulador.
Medidores de lectura directa.
Son manómetros convencionales que están colocados sobre la línea de alta presión y poseen un indicador que permite hacer la lectura directa de la presión en los cilindros. Se colocan siempre cerca de la válvula de llenado, ya sea en el compartimento del motor o en un sitio lateral de la carrocería. Deben estar diseñados para soportar cuatro veces la presión de servicio. El indicador (escala) debe tener un rango por lo menos de 1,4 veces la presión de servicio del sistema. Ser construido con un cristal a prueba de impactos y tener un diseño tal que en caso de explosión interna no proyecte ninguna pieza al exterior.
Algunos manómetros pueden tener incorporado un potenciometro, el cual está conectado al conmutador (interruptor que permite seleccionar gasolina o GNCV). El potenciometro actúa cuando la presión en los cilindros es baja y automáticamente realiza el cambio de combustible de GNCV a gasolina.
Medidores electrónicos.
Constan de dos partes:
Ø Un trasductor convertidor electrónico. Se instala en la línea de alta presión y convierte la señal de presión en una señal eléctrica.
Ø Indicador. Recibe la señal eléctrica e indica el nivel de gas remanente, generalmente en forma digital, mostrando en forma gráfica la fracción de combustible que existe en el cilindro.
Medidores combinados.
Son iguales a los medidores electrónicos, pero además tiene un indicador colocado junto al trasductor que permite hacer una lectura directa de la presión
Mangueras de venteo
Son flexibles y resistentes a altas temperaturas, la función que cumplen es la de evacuar el gas si se llega a presentar fallas del sistema y con ello fugas de gas; solo se usan cuando los cilindros se instalan dentro del habitáculo de pasajeros del vehículo o en el portamaletas del vehículo.
Instalación de la interfaz para el sistema de comunicación (microchip)
Componente electrónico que se instala en el vehículo para identificar todas las características del equipo de conversión, financiación, identificación de cilindros, fecha última de reinspección, pruebas, etc., con la finalidad de realizar un control eficiente y confiable del vehículo y un seguimiento adecuado del programa de reconversión en general.
Mangueras para agua
Se conectan entre el regulador/reductor y el sistema de refrigeración del motor, van acompañadas de acoples y abrazaderas que permiten su instalación y evitan fugas. Deben ser resistentes a los cambios de temperatura y no cristalizarse. Deben quedar instaladas, alejadas de puntos calientes o de mecanismos que estén en movimiento.
FUNCIONAMIENTO DE LOS MOTORES CON GNCV
En los vehículos automotores convertidos a Gas Natural Comprimido Vehicular (GNCV) encontramos los que funcionan con gasolina y los que funcionan con ACPM (Diesel), como combustible primario
Los Vehículos a gasolina convertidos a GNCV son llamados duales, porque pueden utilizar uno de los dos combustibles, gasolina o GNCV de manera independiente.
Entre los motores a gasolina encontramos dos sistemas: los de motor con carburador y los motores inyectados y controlados electrónicamente; y dependiendo del sistema de combustible se escoge el equipo de conversión, el cual contará con algunos componentes comunes y otros elementos diferentes, que son propios de cada aplicación.
Los vehículos Diesel y convertidos a GNCV son llamados bicombustibles por utilizar los combustibles ACPM y GNCV al mismo tiempo en ciertas proporciones (aproximada de 85% de GNCV y 25% de ACPM).
VEHÍCULOS CON CARBURADOR
Como se menciono anteriormente existen algunos componentes que son iguales para todos los equipos, estos
ü Cilindro: ubicado en el baúl ó chasis.
ü Válvula del Cilindro: instalada en el cuerpo del cilindro.
ü Sistema de venteo: colocado en la válvula del cilindro.
ü Tubería de alta presión: conexión entre el cilindro y el mezclador.
ü Válvula de llenado: permite el abastecimiento de combustible.
ü Manómetro indicador: permite controlar el nivel de combustible, a través.
ü Mangueras de baja presión
ü Interfaz para el sistema de información
El funcionamiento del equipo de conversión utilizado para este tipo de sistema de combustible y la descripción de cada elemento se explica continuación.
Funcionamiento del Sistema
El funcionamiento de un vehículo con motor a gasolina y convertido a GNCV se realiza de la siguiente manera: Estando la válvula manual de cierre del cilindro abierta, permite que el GNCV salga del o (los) cilindro (s) a una presión aproximada de 205 bares (3000 PSI) a la tubería de alta presión; a través de la tubería el gas es conducido a la válvula de cierre de emergencia, de esta válvula (posición abierta) pasa el GNCV por la válvula de llenado, medidor de presión y llega al regulador/reductor de presión.
En el habitáculo del motor está situado el reductor de presión también llamado regulador, donde el GNCV entra a alta presión (205 bar) y sufre una reducción de presión hasta alcanzar la presión de alimentación del motor (ligeramente superior a la atmosférica). En Bogotá la presión atmosférica es aproximadamente 0,765 bar (11 psi) y a nivel del mar es aproximadamente 1.0235 bar (14,7 psi).
Desde el reductor/regulador el GNCV llega al mezclador, el cual está instalado sobre el carburador o en el conducto de aspiración, el mezclador suministra de modo óptimo en términos de consumos y emisiones, la relación aire / combustible y proporcionalmente a la necesidad del motor (representada por la depresión o vacío que se genera en el carburador).
A la salida de la segunda cámara se encuentra la electroválvula de corte de combustible GNCV. Dependiendo del tipo de combustible que en ese momento este utilizando el motor y de la posición de la electroválvula (abierta o cerrada), se permite o no el paso del gas a la tercera cámara del regulador. Cuando se va hacer funcionar el motor con GNCV, y si éste previamente está trabajando con gasolina, se debe ubicar el selector de combustible en la posición neutra (motores carburados).
El selector en posición neutra, desenergiza la válvula de corte de gasolina, la cual está ubicada entre la bomba y el carburador, esta operación cierra el paso de gasolina al carburador, se debe esperar unos minutos para permitir que el motor consuma la gasolina remanente de la cuba del carburador hasta que el motor tienda a fallar por escasez de combustible, en este momento se pasa el selector de combustible de la posición neutra a la posición de GNCV.
Existen reguladores y selectores que permiten el arranque de motor con GNCV y cuentan con la función de enriquecimiento en el arranque en frío y además permiten al usuario seleccionar en cualquier momento el combustible deseado, visualizando el nivel de GNCV presente en el cilindro mediante unos leds incorporados en el selector de combustible.
Durante el funcionamiento a gas, la electroválvula de corte de gasolina ubicada entre la bomba de gasolina y el carburador, interrumpe el flujo de gasolina al motor; durante el funcionamiento a gasolina, el flujo de GNCV al motor está interrumpido por la electroválvula de corte de gas.
El selector en la posición gas, energiza la válvula de corte de combustible (GNCV), abriéndola y así permite el paso de GNCV de la 2ª a la 3ª cámara donde la presión se reduce a 0.5 bares (7 psi) y de allí el GNCV es halado por el vacío del motor pasando por las tuberías y mangueras de baja presión al mezclador, donde se mezcla con el aire, posteriormente la mezcla de aire y GNCV pasa por el múltiple de admisión, válvulas de admisión y entra a la cámara de los cilindros.
Sobre la línea o mangueras de baja presión se instala un control de flujo máximo de GNCV, cuya función es la de permitir el paso de gas hacia el mezclador; además posee un orificio calibrado por un tornillo que determina el flujo máximo de gas en marchas de crucero y altos regímenes.
En los motores convertidos a GNCV y carburados encontramos sistemas de encendido convencional (a platinos) y electrónico, cuando se hace el cambio a combustible GNCV, automáticamente se energiza el módulo variador de avance adelantando la chispa unos 20° más con respecto al avance normal del sistema de encendido del motor.
VEHÍCULOS CON CONTROL ELECTRÓNICO EN LA INYECCIÓN DE COMBUSTIBLE
ü La conversión de un motor a GNCV con un sistema de control electrónico de la inyección tiene unas tolerancias muy pequeñas y el proceso de pre-conversión debe realizarse con mucha más precaución; en estos sistemas con control electrónico se emplean equipos de conversión que trabajan en “circuitos cerradoso sea con realimentación del tipo de mezcla quemada, lo anterior implica que todos los equipos de conversión aplicados a los vehículos con control electrónico deben poseer sensor de oxigeno también llamado Sonda Lambda, de tal manera que el sistema de combustible de GNCV realizará el control de la mezcla GNCV / Aire por medio de este sensor. Por lo tanto en estos equipos, es necesario el uso de controles electrónicos (computadoras, centralitas, emuladores de inyección etc.) en el suministro del GNCV.
ü La instalación del relevador que corta el suministro de corriente a la bomba de combustible debe realizarse en un todo de acuerdo con las indicaciones del fabricante del equipo de conversión, estas deben incluirse en el plano de instalación del equipo.
Funcionamiento del SistemaEl GNCV sale del cilindro, pasa por la válvula y se dirige al motor a través de la línea (conducto) de alta presión, a la cual también está conectado el sistema de abastecimiento.
En el habitáculo del motor está situado el reductor/regulador, donde el GNCV entra y sufre una reducción de presión en sus diferentes etapas, que lo lleva de 205 bar (3.000 PSI) a la presión de alimentación del motor.
Del reductor y a través de las mangueras de baja presión el GNCV llega al mezclador (aire / GNCV), que se encuentra situado en el conducto de admisión muy cerca de las mariposas de aceleración, el mezclador dosifica el flujo de gas proporcionalmente a la demanda del motor (representado por la depresión que se genera en los dispositivos de mezcla). La electroválvula de alta presión permite el paso del gas sólo con el motor encendido y con el conmutador en posición gas.
Ubicación del Kit de conversión de GNCV en motores inyectados.
Cuando se requiera que el motor del vehículo funcione con GNCV, se debe colocar el selector de combustible a la posición de gas y de está manera, se actúa sobre el relé que abre el circuito de la bomba eléctrica, suspendiendo el bombeo; simultáneamente el sistema manda una señal eléctrica al módulo simulador de inyectores, para que los desenergice; y a la vez simule el funcionamiento de los inyectores enviando la señal al ECM ó ECU del sistema de inyección electrónica de gasolina para evitar los códigos de fallas.
Al mismo tiempo se energiza la válvula de corte de GNCV, permitiendo el paso de este entre las cámaras del regulador/reductor de presión.
El reóstato del manómetro indicador de presión del cilindro se energiza, para transmitir la señal que indicará en el selector localizado en el tablero la cantidad de GNCV.
En los vehículos con catalizador se energiza el módulo de control del motor paso a paso ó el dosificador de GNCV localizado entre el regulador y el mezclador, para que la entrega de combustible se haga sobre la base de la señal del sensor de O2 (ver figura 3.9).
La mezcla aire / GNCV se mantiene constantemente en relación estequiométrica por
el sistema de control electrónico (también llamado computadora de abordo, ordenador o centralita), el cual se activa cuando recibe la señal de la sonda lambda ó sensor de oxigeno, variando oportuna y continuamente el caudal de gas suministrado al motor mediante el actuador electromecánico lineal (motor paso a paso) a fin de asegurar una óptima relación aire / GNCV en términos de conducción, consumos y emisiones; lo que representa el trabajo en Circuito Cerrado (close loop).
Igualmente, se energiza el variador de avance para el adelanto de chispa requerido que va a ser variable de acuerdo a la carga del motor, RPM o sensor de posición de mariposa (TPS).
Contando la cantidad de parpadeos o flashazos que te muestre el Check Engine Light (señal lumínica intermitente) puedes descifrar que problema te esta indicando el carro. 
