Conceptos Básicos EFI

7/15/2019 Conceptos Básicos EFI

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Conceptos Básicos EFI (Electronic Fuel Injection) Parte1

Parte 1 Requerimientos del sistema de combustible.

El gran problema que uno se encuentra a la hora de calibrar un sistema EFI esconseguir el adecuado sistema de combustible. Encontrar el tamaño apropiado de laslíneas de combustible desde el tanque, los inyectores, rampa de inyección y línea deretorno, es algo primordial. Las medidas se deben tomar correctas para eliminar lasexcesivas pulsaciones en la rampa de inyección y los inyectores para tener un buenflujo de combustible. Todo esto es mas importante cuando nuestro vehiculo ha sidomodificado con un sistema turbo o compresor, ya que el sistema original (OE) no serácapaz de suplir los nuevos requerimientos.

Deposito de combustible (Fuel Tank o Fuel Cell)La mayoría de los depósitos de combustible son aceptables para un uso de ?calle?, yaque vienen preparados con foam para hacer de ?amortiguadores? en el camino delcombustible. Además están diseñados para mantener una porción del combustible lomás bajo posible para eliminar los posibles problemas en aceleraciones, caso muynotable en las carreras de Drags.

Independientemente, el tanque tiene que tener una provisión de aire para reponer elaire consumido por el motor, también debe tener una línea de retorno de combustible.Esta línea debe estar colocada lo más apartada de la toma para evitar espuma oburbujas dentro del tanque, y así evitar meter aire dentro del conducto.

Tamaño del la bomba de combustible (Fuel Pump)

Para tener una buena distribución de combustible, tienes que seleccionar la correctabomba para tu vehiculo. En la mayoría de los casos, cuando un vehiculo se modificacon partes añadidas (bold on), es raro tener meter una bomba mas grande o de unosinyectores de mas tamaño. Normalmente los fabricantes de vehículos suelen diseñarcon un ?factor de seguridad? en lo que es la bomba de combustible para acomodarseal deterioro del sistema de combustible por el paso de los años. Esto es paracompensar los problemas generados por un filtro de combustible apunto de terminarsu vida útil o los depósitos en el orificio de los inyectores. Lo mas normal es que labomba de serie sea entre un 15-20% mayor de lo que necesita.Si el motor ha sido modificado con Oxido Nitroso o admisión forzada (tanto turbo comocompresor) la bomba de serie es inadecuada. Si la potencia ha sido incrementada másde un 15-20% el suministro de combustible debe subir lo mismo que el factor de laganancia de potencia.

El camino para determinar el tamaño idóneo de la bomba de combustible esta en laconsumación de combustible en el freno especifico del motor (BSFC). Este dato serefiere a cuanto combustible consume el motor en libras por hora por caballo depotencia, y esta medida es la eficiencia del motor. Es un dato útil para determinar losrequerimientos totales de combustible del motor.

En motores equipados con inducción forzada o oxido nitroso, un BSFC alto es requeridoasí como medidas de seguridad para prevenir detonación o grandes cambios detemperatura.



Coches con inducción normal tienen un BSFC entre .48 a .50Coches con inducción forzada tienen un BSFC entre .65 a .68

Motores con Metanol (alcohol) requieren el doble de combustible por lo que el BSFC esdoblado también.

Calcular el total de combustible que requiere un motor es una simple ecuación. Debes

saber cuanta potencia puede desarrollar tu motor sobretodo al límite. El requerimientodel combustible viene dado en libras por hora. La mayoría de la bombas vienen engalones/hora y debes saber el peso de tu galón de gasolina. La mayoría de lasgasolinas están entorno a 7.25 libras por galón.

La ecuación para determinar tus requerimientos de combustibles es:(Potencia x BSFC) x (1 + margen de seguridad) = Libras por horaLibras por hora / 7.25 = galones por hora.

Un Ejemplo:Un motor de 500 CV de gasolina utilizando una presión moderada con un margen deseguridad de un 30%(500 x .625) x 1.30 = 406.25 libras por hora406 lbs / galón = 65 galones por hora

Si la bomba viene considerada en litros por hora, usa este factor de conversión de3.785 litros / galón. La bomba viene descrita entonces en 65 galones / 3.785 litros =211.96 litros / hora.En las bombas de combustible usa siempre un margen de seguridad mayor de un20%.Localización de la Bomba de combustible.

La bomba de combustible debería estar localizada en la parte mas baja del tanque decombustible. Esto no quiere decir que la bomba deba estar en un lugar vulnerabledebajo del tanque. La bomba tiene que estar colocada en un lugar seguro de todos losproblemas de la carretera como baches, o elementos que podamos pasar por encima,la zona donde se coloque la bomba tiene que esta libre de deformación en caso deaccidente ya que la bomba tiene conectores eléctricos y podría provocar un incendio.

Los cables eléctricos de la bomba deben de estar calibrados para su amperaje. Unaopción muy buena es colocar un fusible específico para la bomba de gasolina. Ya quenos podemos quitar muchos dolores de cabeza con ello. La toma de tierra de la bombatiene que ser del mismo tamaño que la que le da electricidad y debe estar localizadaen un lugar limpio y libre de imprimación o pintura.

Inyectores de Combustible.

Lo ideal es utilizar inyectores ?saturados? o de la alta impedancia.Para calcular el tamaño ideal de tus inyectores, la potencia total de tu motor debe serestimada o conocida. Los datos de la bomba de gasolina y del BSFC comentados antesnos harán una buena ayuda para saber los requerimientos de combustible de nuestromotor. Con la ecuación siguiente podemos calcular los requerimientos de nuestros

inyectores.Utilizando nuestro modesto motor de 500 CV la ecuación es:((Potencia x BSFC9 x (1 + margen de seguridad)) / Numero de inyectores = libras /hora

Un ejemplo numérico6 cilindros a 500 CV con gasolina y una presión moderada con un 15% de margen deseguridad en el inyector.



500 x .625 = 313 lbs / 6 = 52 lbs por hora y por inyector. 52 x 1.15 = 60 libras porhora e inyector

Si cogemos el caudal del inyector (60 lbs / Hora) y lo multiplicamos por el numero decilindros (6), llegaremos al dato de 360 lbs/hora de caudal. Como podemos ver labomba de combustible descrita anteriormente tiene capacidad para este motor.

Una buena idea es conocer la presión máxima operativa de los inyectores. En algunoscasos los inyectores no se abren si la presión de combustible excede los límites delinyector. También una presión alta en el inyector puede causar una entrega no linealde combustible causando una mezcla pobre. La mayoría de los inyectores puedentrabajar con presiones superiores a 70 psi

Para los inyectores siempre usa un margen de seguridad entre 15-20%

Manguitos de combustible y enrutamiento

Con los inyectores y el tamaño de la bomba de combustible apropiado, el sistema decombustible no estará bien salvo que los manguitos que conducen el combustible a larampa de inyección (fuel rail) tienen el suficiente tamaño y esta colocadoscorrectamente.

Nunca jamás metas los manguitos de combustible por dentro de coche. Esto es algomuy peligroso. Siempre que sea posible intenta que la conexión entre la bomba y elfiltro de combustible se realice en el frontal del coche. Intenta que los manguitospuedan aguantar el doble de la presión del circuito.

Utilizando los parámetros de nuestro ejemplo con moderada presión, nosotros creemosque tendremos alrededor de 65-70 psi. Esto requiere un manguito de al menos 140 psi(la mayoría de los manguitos exceden de largo este dato). Cuando encauces losmanguitos es imperativo mantenerlos a salvo de los problemas que nos podamosencontrar en la carretera y del sistema de escape. Y por supuesto jamás deben deestar cerca de los cables de batería. Utiliza clemas para asegurar los manguitos cada15 pulgadas o 24 si el tubo es rígido.

La siguiente tabla te ayudara a determinar el tamaño apropiado de tus manguitos enfunción de tu aplicación. Estos tamaños están basados en niveles normales de presiónde 40 psi

Motores de gasolinaHasta de 499 CV .344? -6AN500 ? 799 CV .437? -8AN900 ? 1100 CV .562? -10AN

Motores de MetanolHasta de 499 CV .439? -8AN500 ? 799 CV .562? -10AN900 ? 1100 CV .687? -12AN

Esta tabla es usada para coches de pasajeros, para aplicaciones custom la longitud delmanguito afecta a la distribución de combustible. Si tienen un manguito muy largo, elflujo se tendrá que determinar haciendo funcionar la bomba de gasolina en un cilindrograduado, luego calcular la medida del flujo contra el tiempo y calcular en flujo engalones por hora, por supuesto hay que asegurarse que los terminales usados tengasla capacidad para el total del flujo.

El manguito de retorno de combustible suele ser una medida más pequeña que el deentrega. Un ejemplo con nuestro motor seria que nosotros usaríamos un manguito de.437 (-8) para el de entrega y otro de .344? (-6) para el de retorno.



Filtro de combustible y Rampa de inyección (Fuel rail)

El filtro de combustible tiene que tener la capacidad, eficacia de limpiado y soportar lapresión a la que vayamos a someter nuestro circuito. Debe soportar el total de lapresión que pueda ejercer nuestra bomba. El filtro esta siempre colocado después dela bomba de combustible, eso no implica que deba estar colocada adelante o atrás delcoche, pero es preferible colocarlo en la zona delantera para un fácil acceso del mismo.

Es muy importante que un PRE-filtro este colocado dentro del tanque de combustible,estos filtros tienen muy poca retención y no crean apenas perdidas de presión. Estosfiltros ayudaran a que tu bomba tenga un funcionamiento correcto y una vida útillarga, así como evitara que entren también aire en el circuito.

El último elemento del circuito de combustible es la rampa de inyección o ?fuel rail?,básicamente consiste en un elemento metálico que distribuye el combustible entre losinyectores. Un fuel rail de gran diámetro ayudara a amortiguar las pulsaciones de losinyectores y asegurara una distribución de combustible correcta en todas lascondiciones.

Regulador de la presión de combustible y amortiguador de pulsos

El regulador de presión mantiene una presión constante a lo largo del los inyectores.La presión de admisión varía en función de la apertura de la mariposa de la admisión,y de la velocidad del motor. Ángulos pequeños de apertura de la mariposa y altasvelocidades de motor producen una baja presión en la admisión o lo que es lo mismo,un alto vacío. Mientras que algunos altos de la mariposa o bajas velocidades de motordan a la admisión altas presiones. La función de regulador de presión es mantener unapresión constante a lo largo de los inyectores independientemente de la presión de laadmisión.

Actualmente existen muchos tipos de reguladores de combustible. Muchos de loscoches antiguos llevan sistema sin retorno, donde el regulador de presión estamontado en el tanque de combustible, justo al lado de la bomba de combustible, y poreso no necesitan línea de retorno. En la mayoría de las aplicaciones atmosféricas esta

configuración es valida, pero para motores con admisión forzada o muy modificada, unregulador de combustible AJUSTABLE con una referencia a la presión interna de laadmisión es necesario.

Los dos tipos más comunes de reguladores son los ajustables y los no ajustables. Losno regulables como su propio nombre indica, no se pueden ajuntar ya que vienentarados a la presión de referencia de la admisión.

Cuando la presión en la admisión aumenta, la presión en la parte superior de reguladordonde se conecta el manguito que vienen de la admisión, aumenta con el, permitiendoal regulador compensar para aumentar la demanda de combustible.

Ten en cuenta que una pequeña apertura de la mariposa con grandes rpm, hay unapresión muy baja en la admisión (vacío). Esto literalmente expulsa el combustible delinyector. Según sube la presión de admisión (según la mariposa se abre) este vacío sedesvanece y le es mas difícil la combustible salir del inyector. El regulador reacciona alas diferencias de presión dentro de la admisión y mantiene una presión constantedentro del inyector. El sistema es por un muelle que esta colocado en la parte superiordel caudalímetro. La presión del muelle sobre el diafragma determina la presiónestática del sistema. La presión estática del sistema es la cantidad de presión medidacon el manguito de presión desconectado o con el motor parado.

Cuando el motor esta en marcha, el vacío del motor actúa contra el muelle y el efectodel vacío disminuye como si la mariposa se abriera. Hay una gran cantidad de



combustible retornada al tanque porque el vacío esta empujando la base del diafragmafuera del orificio del manguito de retorno, reduciendo así la presión de combustible.Cuando la mariposa se empieza a abrir, el asiento del diafragma empieza a cerrar elorificio, restringiendo la cantidad de caudal de gasolina devuelta.

Un regulador ajustable permite subir o bajar la presión estática del sistema,simplemente ajustando un tornillo que actúa contra el muelle del diafragma. El lamayoría de los ajustables cuando el tornillo es apretado la presión es aumentada ycuando se desatornilla la presión decrece. Es muy aconsejable tener un sistema decombustible apropiado, ya que subiendo o bajando la presión del combustible puedescompensar el tamaño de tus inyectores si no son los correctos para tu aplicación.

La mayoría de los reguladores de presión del mercado, y los de serie, usan un ratio de1:1 de la presión de combustible para subir la presión en aplicaciones con admisiónforzada. Esto significa que para cada PSI de presión (boost), la presión del combustibletiene que incrementar 1 psi. Estas medidas son adecuadas bajo condiciones de sobrepresión.

Muchos fabricantes de coches usan un amortiguador para reducir las pulsaciones en larampa de inyección causadas por la abertura y cierre de los inyectores (el

amortiguador también reduce el ruido de los inyectores). En aplicaciones donde unnuevo sistema de combustible tiene que ser instalado, el amortiguador esta integradopara mantener un flujo constante a los inyectores.

Antes de instalar el sistema de combustible en el coche es necesario inspeccionarlopara prevenir daños. Antes de verificarlo estate seguro de tener un extintor cerca encaso de provocar una parrillada intencionada. Después de que el sistema esteinstalado, debes inspeccionar el sistema entero. Empezando por purgar los manguitos.Para hacer esto, conecta la bomba de gasolina con el manguito que va a la rampa deinyección, puesto en un cubo en el suelo. Esto eliminara toda la posible suciedad y aireque se haya quedado dentro en el proceso de montaje. Mirar que la rampa deinyección este limpia antes de arrancar el coche. Estate seguro de que la presión es lacorrecta para tu aplicación, después recoloca en su sitio todos los manguitos y conecta

la bomba de gasolina poniendo la llave en posición ?on? pero sin arrancar el motor.Una vez hecho esto, verifica el sistema visualmente para percibir perdidas o fugas, encaso de haberlas, repáralas antes de arrancar el coche.

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Conceptos Básicos EFI (Electronic Fuel Injection) Parte2Sistemas de Ignición

Hay varios sistemas de ignición en los coches modernos.

Distributed Spark, usando una sola bobina y un solo distribuidor para todos loscilindros.Wasted spark, usando una bobina para cada 2 cilindros.Direct Fire, usando una bobina para cada cilindro.

Distributed SparkEste sistema es con mucho el más antiguo. Como su nombre indica la chisca esdistribuida a las bujías por un cable a el rotor. Después en la tapa del distribuidor acada bujía vía alta tensión. Este es el sistema mas complejo porque la relación que esmantenida entre el punto de chipa, el rotor y la posición del motor. El sistema

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mantiene una relación mecánica entre el motor y la ignición. Lo que lleva una perdidade rentabilidad en tiempo. También hay que sumar a estos problemas que estesistema es el sistema que produce una chispa mas pobre. Ya que según sube las rpmla carga es menor. Este sistema ha sido usado con éxito durante muchísimos años enmotores de alto rendimiento, siempre y cuando dentro de los límites originales deldiseño.

Wasted SparkEste encendido tiene una bobina por cada 2 cil indros. El nombre viene porque hay unadescarga por cada revolución del motor. EN un motor de 4 ciclos, el pistón esta en elpunto muerto superior (TDC) dos veces por cada ciclo, uno en el momento de la chispay otro en fase de vuelta. El encendido saca una chispa antes del punto muerto superior(BTDC) y otro antes del la fase de vuelta, justo el ultimo momento antes de que laválvula de escape se cierre. Este sistema tiene una gran potencia de descarga ya quese reparte entre las dos bobinas. Además constituye menos calor en la bobina lo que lohace más rentable. Estos encendidos han sido utilizados desde mediados de los 80 porGM y motos. No tiene partes móviles, no tiene relaciones complicadas, y puede dar unencendió muy justo, algo mas que eso, puede que un sistema de amplificaciónmulticanal para la duración o la intensidad están disponible para este sistema.

Diret FireEste sistema utiliza una bobina en cada bujía y es el sistema más rentable y fiableusado en día, este sistema es usado en la mayoría de los coches modernos. Cadabobina descarga en el orden de encendido del cilindro. El tiempo de carga en cadaencendido es el doble de largo que en el sistema wasted spark, siendo mucho mascompactos y ligeros. No hay partes móviles por lo que no hay elementos que sepuedan deteriorar. Se han detectado problemas de interferencias por las descargasdirectas causando interferencias de radio (RFI) o ruido hacia la ECU, pero estos casosson extremadamente raros.

Amplificar la intensidad de la chispa

Hay varios métodos para amplificar la chispa. Para esto se hace amplificar la

intensidad de la chispa o su duración. Haciendo saltar la chispa múltiples veces en unmismo ciclo conseguimos incrementar la duración. La intensidad se consigue acortandola duración de la chispa y aumentando su voltaje. Es necesario amplificar la chispa enmotores con gran presión dentro de los cilindros, como en admisión forzada o oxidonitroso. En motores que utilizan modificaciones ?bold on? sin modificaciones internas,raramente es necesario mejorar el sistema de ignición.

Se han encontrado problemas de descarga asociado a altas revoluciones, por eso elsistema tiene que estar en perfecto estado para poder funcionar en motores con granpresión interna como en los motores de competición.

Posición del motor y secuencia de encendido

Cada cilindro en un motor de 4 tiempos va en 4 fases por cada ciclo. Admisión,

compresión, explosión y escape. Este ciclo necesita dos revoluciones del cigüeñal paraser completado.

El pistón en el punto muerto central (TDC) esta dos veces pro cada ciclo, una en ciclode compresión/explosión y otra en la de escape/admisión. Cuando un cilindro esta enel TDC entre el ciclo de compresión y explosión las dos válvulas, tanto las de escapecomo admisión están cerradas para conseguir una rápida expansión del gas causadapor la combustión de la mezcla. Cuando el pistón esta en el TDC entre el ciclo deescape y admisión, no hay combustión y ambas válvulas están abiertas. Esta es la fase



de Overlap. El sensor del calado determina la posición del motor y se la da a la ECUpara ver que relación tiene con el TDC y el encendido.

Creación de señal para la ECULa ECU debe recibir una señal electrónica en el tiempo preciso para procesar lainformación del sensor de calado (grados antes o después del TDC) y sacar la señal laencendido al tiempo preciso en relación con el sensor de calado (tiempo de enciendo) yla posición de encendido del motor (posición de encendido TDC) Esta señal estagenerada por una relación mecánica entre el motor y la computadora. Normalmente unsensor colocado en el bloque del motor adyacente al volante motor en el cigüeñal. Elvolante motor tiene múltiples dientes que son un factor múltiplo de la cantidad decilindros del motor. Por ejemplo si nuestro motor de antes tiene 6 cilindros y tiene unvolante motor con 24 diente, significa que el tiene que saltar una chispa cada 18dientes (1.9 & 17). Recuerda que damos dos vueltas por cada ciclo (720 grados) por loque nuestro motor salta una chispa cada 120 grados al tener 6 cilindros.

Algunas veces el sensor de calado va colocado en el árbol de levas. Esto es posiblegracias a un link mecánico entre el sensor y el árbol de levas. Utilizando nuestro motorsi el árbol gira ½ vuelta del motor, entonces en el volante motor de 24 dientes salta lachispa cada 4 diente (1, 5, 9, 13, 17, 21). Un ciclo completo del árbol es una

revolución completa del motor.También un sensor del árbol es usado para saber cuando el motor esta en el momentode salto de chispa TDC. Es un sensor montado adyacente al árbol de levas que con unsimple diente se gestiona al arbol de levas. El ángulo entre el árbol en la posición dechispa y el sensor determina la secuencia de los inyectores.

Procesamiento de la señal en la ECUUna vez que la ECU ha recibido la señal del sensor de calado, esta procede con la señalsegún tiene en su programación. Basándose en un mapa de encendido y en lasvariaciones de información que recibe adicionalmente, la ECU manda la señal alencendido adecuado. Para todo esto es necesario tiempo de proceso y envío y esto setiene en cuenta en la programación de los tiempos para los TDC.

Las modificaciones que pueden venir por un exceso de de temperatura o una carga deaire son corregidas por mapa de encendido en la ECU.

Ruido

El ruido suele ser causado por interferencias de radio (RFI) o por interferencia electromagnéticas (EMI). Esto lo suelen general los cables de bujías o los cables deelectricidad primarios y genera RFI que interfieren con la ECU. Dos cables que vayancargados paralelamente causan EMI. La cantidad de ruido depende de la sensibilidadde los cables y elementos a los que estén conectados, para evitar esto lo mejor esenrollar dos cables juntos para evitar estos campos.

En sistemas de EFI es necesario tener unos cables de bujías capaces de suprimir estosefectos.

También puede venir por un mal aislamiento del las bujías.BujíasLa selección de las bujías depende en funcionamiento del motor. En motoressobrealimentados es crítico tener el grado térmico justo para las bujías. Este gradotérmico refiere a la capacidad que tiene la bujía para disipar el calor del electrodo haciael motor. Un motor con un grado térmico alto tiene un aislante bajo que esto lo setraduce en una alta porción de metal en contacto. Esta larga parte de metal permiteque el calor de combustión sea llevado por la bujía a la camisa del cilindro. En caso deuna bujía caliente la zona de aislamiento se retrae dentro de la bujía para evitar el



contacto con el chasis. La zona de aislamiento opera en el rango de entre 400 ? 850grados centígrados. Temperaturas por encima de los 400 grados son deseables, ya quesino se comenzaran a hacer depósitos de carbonilla. Temperaturas por encima de los850 grados no son deseables porque por encima de estos puntos la ignición opredetonación ocurre. Bujías con bajos rangos de temperatura tienen una altaresistencia a la auto ignición mientras que altos rangos de temperatura tienen más

tendencia a producir el fallo.En motores sobrealimentados se debe montar bujías con un grado térmico menor. Enmuchos manuales se comenta que se debe abrir un poco los electrodos para una mejorpropagación de la chispa, esto esta bien para motores con carburación, pero no paracoches con EFI. Para motores sobrealimentados se necesita menos cantidad de energíapara saltar la chispa entre electrodos por lo que se puede hacer más pequeños.Acontinuación puedes ver una tabla con las medidas estándar para los motores.

Motores atmosféricos con compresión hasta 11.0:1 1.1mm (.044?)Motores atmosféricos con compresión de 11.0:1 hasta 14.0 1.8mm (.032?)Motores sobrealimentados hasta 20 psi .7mm (.028?)Motores sobrealimentados hasta 40 psi .6 mm (.022?)

Con el color de los electrodos de la bujía podemos determinar lo rica o pobre que estala mezcla o incluso si tenemos predetonación aunque no la oigamos.

Detonación y PreigniciónHay que entender los mecanismos que causan la detonación y la preignición parapoder hacer una buena puesta apunto en función del motor. La auto ignición, tambiénllamada Known, knocking, pinging o detonación, es causada normalmente por unamala combustión en el motor. En un motor de combustión interna el motor funcionacorrectamente cuando la onda de combustión causada por la chispa se extiendesuavemente y rápidamente por la cámara de combustión. La detonación es causadapor una ignición espontánea de una porción caliente de mezcla sin quemar en lacámara de combustión. El knocking es la ignición instantánea del remanente de lamezcla. Esta mezcla remanente se quema por el rápido movimiento del pistón y por la

alta temperatura del gas por la anterior ignición. Para hacer una idea de las cargas porknocking, nota que la velocidad de una combustión normal es de 12-25metros/segundo mientras que la velocidad de predetonación es superior a 250-300metros/segundo.

Si la mezcla de gasolina y aire se auto detona en cualquier sitio del cilindro, justodespués del salto de la chispa, la onda de combustión de la predetonación puedecolisionar con la onda de combustión que ha provocado la bujía, causando unavibración que nosotros podemos oír como un golpe o un ping. Dependiendo de laintensidad, la predetonación puede oírse como un leve golpecito a una violentasacudida. El punto en el que la predetonación de vuelve peligrosa depende de loscomponentes usados en el motor. La predetonación suele aumentar en función deestos parámetros:

Grandes cargas al motor cuando el vehiculo esta subiendo alguna cuesta o realizandoun esfuerzo de carga.Usar gasolina de bajo octanaje en motores de gran compresiónDemasiado avance de encendido en función del tipo de gasolina usado.Alta densidad del aire. Esto puede ser por hacer una calibración a alta altitud ydespués viajar a zonas mas bajas o por la incorporación de sobrealimentación.Incrementar la temperatura y la presión en la cámara de combustión con unarefrigeración inadecuada del motor.Entrada de aire demasiado caliente a la admisión.



Bujías con un rango térmico no apropiadoUna colocación no centrada de la bujía en la cámara de combustiónUna mezcla demasiado pobre.

Los siguientes ajustes se pueden hacer para evitar o reducir la predetonación.

Reducir el avance de encendido.

Verificar que tu mezcla de gasolina/aire es la correcta para la puesta a punto de tucoche.Verificar que tus bujías tienen el rango térmico correcto para tu coche.

Preignición

La preignición es la ignición en la cámara de combustión antes de que ocurra la de labujía. Esta ignición esta causada por una altísima temperatura o por alguna superficieincandescente de alguna parte en la cámara de combustión. Estos ?puntos calientes?pueden ser una bujía sobrecalentada, un remanente de carbonilla en la cámara o algúnborde de alguna válvula de escape. La preignición hace una explosión cuando todavíael pistón esta alejado del su parte superior. La alta presión generada por la expansióndel gas por la explosión y el pistón acercándose a su TDC, causa un golpe audibledentro de la cámara de combustión.

Detonación y Preignición típicamente tienen causa y efectos relacionados, cuando ladetonación se prolonga y sobrecalienta la bujía hasta el punto de que esteincandescente, la preignición ocurre. Podemos usar medidas preventivas contra lapreignición usando unas bujías con un rango térmico correcto, usando un combustiblecon el correcto octanaje para tu aplicación, y cuando construyas un motor estar seguroque no hay elementos con aristas en la cámara de combustión. Además el sistema decombustión debe de estar en prefecto estado de uso para poder refrigerarcorrectamente la cámara de combustión. Obviar estas cosas en un motor que sufraestas condiciones puede llevar a severos daños.


Controles auxiliares del motor

Para poder controlar de una manera mas segura el encendido y la mezcla delcombustible. Existen en el mercado numerosos sistemas para poder controlarlo.Control de válvulas variablesSecuenciadotes de inyectoresControl de RPMControl de Oxido Nitroso

Control de válvulas de descarga (waste gate)Control de los ventiladoresControl sobre transmisionesControl sobre el corte de encendido en función de las marchasControles de tracción.

Cableado electrónicoEl ruido y las interferencias pueden ser un serio problema que pueden provocarproblemas en el motor. Hay que tomar precauciones para evitar en la medida de loposible las interferencias a las operaciones de la ECU. Los cables de bujías con



aislamiento son requeridos, así como para los sensores de calado de la distribución ydel árbol de levas.

Para eliminar o reducir las emisiones de EMI, los cables que lleven alta carga deben deir enrollados por pares. Un claro ejemplo son los cables del sistema de ignición. Estoscables pueden llevar más de 100 amps en un par de milisegundos, lo que provocagrandes campos magnéticos cercanos a los cables.

La colocación de estos cables es crítico para el funcionamiento correcto de nuestrosistema de inyección. Las siguientes recomendaciones nos ayudaran a mitigarproblemas.

Protección de calor. Mantener todo esto alejado de fuentes de calor así como sistemasde escape o de turbos, es aconsejable además intentar aislarlos.Supresión de Interferencias y ruidos.Protegerlos de componentes móviles, así como ventiladores, cierres y poleas.

ConexionesLa ECU debe estar segura sobre conexiones a masa. Eso quiere decir que el polonegativo de la batería debe estar muy bien colocado a masa en el chasis y el motor.Este cable que conduzca la masa tiene que tener una perfecta conectividad, esto

quiere decir que su Terminal tiene que estar completamente libre de pintura,imprimaciones o suciedad. Estate seguro de que tienen conexión metal-metal, ademáspara evitar la creación de oxido recomendamos el uso de alguna grasa conductora. Elcable de masa debe ser al menos igual que el que conduce la electricidad a la ECU.Nosotros recomendamos además que sea lo mas corto posible.

Uso de Relees para poder controlar imprevistos.Los relees son elementos que nos permiten aislar de la ECU el circuito eléctrico parapoder así reducir peligros. Los elementos que normalmente se les aplican fusibles son.

Bomba de GasolinaVálvulas variables eléctricasSonda Lamba o sensores de O2

Entrada de electricidad a la ECUConectores de Oxido Nitroso.

El ruido o interferencias pueden ser creadas por el motor eléctrico de la bomba decombustible, si estuviera conectada directamente a la ECU podría ir directamente a laplaca de la ECU con el peligro que conlleva. En el caso de la Bomba el amperajerequerido suele estar en 10A o más, dependiendo del tamaño de esta.

Los relees usados habitualmente son capaces de llevar 40 A. Un relee tiene unelectroimán interno usado como un interruptor. Hay 4 o 5 terminales en la base delrelee. Estos terminales se pueden conectar de múltiples modos dependiendo delresultado que se busca.

Terminales de cables y juntas.Un trabajo adecuado de la instalación eléctrica conlleva también sobre el cable y suconexión al sensor. Estos terminales tienen que ser robustos y para el cable lo mejores usar un Terminal sin soldaduras.

Es recomendable aislar estos terminales con plásticos de recubrimiento, y así dejarlobien sellado. Es aconsejable también aplicar un poco de grasa conductora para evitarla aparición de suciedad y oxido en la unión.

Es muy importante saber lo que se hace, tener un esquema eléctrico soluciona muchosproblemas, si no estas seguro de lo que tienes que hacer, es mejor que no



experimentes, puedes causar graves daños a muchos elementos del coche así como ala ECU.

Sensor de la posición de la mariposa (TPS)El TPS (throttle position sensor) calcula la posición de la mariposa en la admisión. Estoes usado para determinar el ángulo de apertura, tanto negativo como positivo.Normalmente el TPS es un potenciómetro colocado en la admisión. Rotando estepotenciómetro variamos la resistencia, el voltaje devuelto a la ECU esta en función deesa resistencia. El cambio de esta medida determina si el vehiculo esta acelerando odecelerando. Basado en este cambio, la cantidad necesaria de gasolina es añadida osustraída a la base de la calibración para tener la parte correcta en cada condición.

Con el TPS y un sistema adecuado podemos calibrar la cantidad de gasolina en funciónde lar RPMS, con ello se puede ajuntar en función del ángulo de la mariposa de 0 a100% sobre el eje Y y en el eje X las rev. Este tipo de mapa es el mejor camino paralos motores racing atmosféricos.

Sensor de presión absoluto de la admisión (MAP)

Antes de nada debemos explicar que es la presión de admisión, La definición depresión es la fuerza aplicada por unidad de superficie. La presión de la atmósfera

ejerce sobre nosotros a condiciones estándar es de 14.7 PSI o 101.325 kilo pascales(kpa). Un motor chupa aire por la diferencia que hay por el movimiento de lospistones. Cuando un pistón se mueve hacia abajo dentro de su cilindro, la presión esreducida, cuando la válvula de entrada se abre, la relativa presión de mas que hayafuera hace que el hueco del pistón se llene por el ?vacío? provocado por este en sumovimiento.

Es muy habitual referirse a la baja presión en la admisión como vacío. Nosotros nosreferiremos como baja presión para esta explicación. La presión es medida en doscaminos. Una es presión absoluta y otra es de presión de medición. La diferencia entreellas es simplemente donde empieza el cero en la escala de medición. En la presión demedición lo normal es que el 0 este colocado a la presión atmosférica (14.7 psi) y todolo que haya por debajo es vacío y todo lo que hay por arriba es sobre presión. En la

absoluta el 0 es el punto inicial de mediciónLa mariposa cerrada o muy poco abierta suele estar asociada con bajas presiones,vacío en un reloj de medición, y aberturas considerables o totales están consideradascon altas presiones en la admisión, 0 en los relojes de medición.

Aquí tenemos una tabla de equivalencias:1 bar. (b) = 100 kilo pascales (kpa) = 14.5 psi = 29.529? Hg.1 atm = 101.325 kpa = 14.7 psi = 29.92? Hg. = 1.01325 b

Tabla de conversiones

El sensor MAP da información de la presión de admisión a la ECU para su calibraciónbasada en el MAP contra RPM. EL MAP es usado en el eje Y tanto para el mapa deignición como el combustible.

EL sensor MAP lee la presión absoluta, la cantidad de presión indicada por el sensordepende de la cantidad de voltaje dada por la ECU. Según se abra o cierre la mariposael sensor reacciona dando una salida de voltaje distinta para que la ECU sepa lapresión de la admisión.

El Sensor MAP tiene 3 tomas eléctricas, una de 5V+ para darle potencia, otra deretorno a la ECU con la resistencia del MAP, y otra a masa. El sensor MAP debe tenerun manguito de entrada desde la admisión, para poder leer la presión y debe recibirla



constantemente. Si esta presión fluctúa la calibración de los mapas de ignición ycombustible se verán afectados.

Si el MAP es usado para una compensación de presión o para una controlar elencendido, se debe de usar un acumulador. Esto es simplemente a un contenedorcerrado que tiene una entrada y salida de él, el cual amortigua estos cambios depresión.

Caudalímetro (MAF)EL MAF (mass air flor sensor) es usado para medir la cantidad de aire que le entra almotor. Esta constituido por una puerta que reacciona abriéndose o cerrándose enfunción del flujo, un filamento que predetermina la temperatura del aire entrante, opor un sistema de microondas que leen esa temperatura. Todos estos datos sonenviados a la ECU para su posterior análisis. El sistema mas usado es el de filamento ouna variación de el. La cantidad requerida para mantener ese filamento a 300º esdirectamente proporcional a la cantidad de aire que le entra al motor. La humedad quecontiene el aire ayuda a enfriar este filamento.

Sonda Lamda o sensor de O2

Hay muchos tipos de sensores de o2, esto depende del fabricante del vehiculo. El

sensor de O2 da una lectura de la mezcla de gasolina y aire (AFR) a la ECU para así hacer las posibles correcciones pertinentes.

EL sensor funciona por la sensibilidad que tiene a la abundancia o escasez de oxigenoen los gases de escape, dependiendo de si la mezcla es muy rica o pobre. SI hay unexceso de oxigeno en la mezcla, esta es una mezcla pobre, y el voltaje de la sonda a laECU es muy alto. Para ello la ECU compensa la situación aumentando el combustible, ytambién en el caso al contrario, restringe el paso de combustible.

Las sondas mas comunes tienen entre 3, 4 y 5 cables. Las de 3 y 4 son las idealespara determinar la mezcla del vehiculo. El ratio ideal basado en las gasolinas actualeses de 14.64:1. Este ratio nos da la mejor combustión con las mínimas emisiones y conla mejor conversión catalítica. Este ratio no es el mejor para conseguir potencia a

máxima apertura o bajo condiciones de sobrealimentación. Esta mezcla es demasiadopobre y podría causar daños en el motor.El voltaje de trabajo típico de las sonda lambda suele ser de 200 mv a 850 mv.

La sonda mas común es la de 4 cables, que la usa el Porsche carrera, esta unidad es laBOSCH (parte numero 0.258.104.002).

El AFR es dado como un número lambda. Un Lamda 1.00 es igual al ratiostoichiometrico. Para nuestros propósitos el ratio stoichiometrico para la calidad decualquier combustible en un motor de combustión interna. Para las medidas de lambdacualquier número superior a 1.00 es considerado pobre (más aire de que necesita parareaccionar con el combustible) y cualquier número inferior a 1.00 es consideradomezcla rica.

Lambda es el término más usado cuando trabajamos con sensores de O2, nosotrosusaremos AFR porque es el término más habitual en referencia a motores decombustión.

Sensor de temperatura (CLT)

El sensor de temperatura es una resistencia térmica que envía un voltaje de vuelta a laECU basado en la temperatura del líquido refrigerante. Este sensor también puede serusado para cualquier otro liquido que le automóvil lleve. A diferencia de otrossensores, el CLT recibe de la ECU un voltaje de 5V+ y la resistencia es la quedetermina el voltaje de vuelta.



El CLT da a la ECU la información de temperatura del motor. Con los datos del CTL sepuede variar la cantidad de gasolina y el encendido en función de la temperatura delcoche.

Sensor de temperatura del aire el cuerpo de admisión (MAT) y sensor de temperaturadel aire en la mariposa (IAT)

El MAT y el IAT son resistencias variables térmicas que envían un voltaje de vuelta a laECU basándose en la temperatura del aire. Estos sensores pueden ser usados comosensores auxiliares para cualquier tipo de medición de temperatura como unintercooler o temperatura exteriores.

Basándose en las mediciones la ECU puede aumentar o quitar combustible o tiempo deencendido en función de las condiciones dadas. Esto es muy útil en motoressobrealimentados cuando a la temperatura del aire de la admisión puede aumentardrásticamente.

Sensor de predetonación (KNK)

El sensor de predetonación es como su micrófono montado en el bloque del motor.Todos los motores son diferentes en la cantidad de ruidos que pueden llegar a generar.

En la mayoría de los motores de producción, la sensibilidad esta basada en los perfilesgenerados en las pruebas en un banco de pruebas. Cuando el sensor detecta ruidos enfrecuencias y amplitudes mayores de las que tiene programada, el sensor envía a laECU reducir el tiempo de encendido hasta que suprima ese ruido.

CalibraciónEl uso que se le va a dar a un vehiculo tiene que estar definido antes de modificarnada. El tipo de servicio definirá el encendido, la cantidad de combustible y la calidad.Ejemplo, el mapa de ignición para un coche pesado será menos agresivo que el mapade ignición de un coche de carreras ligero que usa gasolina de alto octanaje. La curvade gasolina para coches de carreras esta basada en sacar el máximo rendimiento, queen ocasiones puede ser demasiado pobre para un coche de calle.

Combustible

El tipo de combustible usado determinara el grado encendido utilizado en el motor yhasta donde se puede llevar el motor para conseguir el máximo de potencia. EN todoslos coches que usen sensor O2, se debe funcionar con gasolina sin plomo. Si el cocheutiliza gasolina con plomo de carreras el sensor O2 debe ser usado solamente parapoder afinar la puesta a punto y debe ser retirado ya que sino será contaminada porlos gases del escape.

Hay muchitos tipos de gasolinas de carreras sin plomo que tienen los niveles deoctanaje necesarios para hacer una calibración de puesta apunto.

Cuando se realiza una calibración, especialmente cuando se hace en un banco depruebas bajo condiciones de sobre presión o cuando se usa oxido nitroso, es necesariogasolina especial de alto octanaje. El uso de gasolinas de alto octanaje puedeayudarnos a prevenir serios problemas a nuestro motor cuando lo sometamos agrandes cargas, ya que cuando afinamos un motor en un banco de pruebas losometemos a unas cargas mayores de las que lo usamos habitualmente, para un usonormal usaremos una gasolina de menor octanaje, a excepción de aplicaciones decompetición ya que esta sometido a mayores cargas y temperaturas.

Modificaciones de motor

Antes de la calibración se debe de saber los niveles críticos de cada motor. Esto incluyeel ratio de compresión del motor, la durabilidad de los componentes internos, historiadel motor?Tu puedes aumentar o disminuir las RPM máx. dependiendo de estas



condiciones. Las modificaciones en un motor puede ser de tipo como Oxido nitroso,sobrealimentación, árboles de levas de competición o otras modificaciones internas.Los parámetros de ajuste serán diferentes en cada modificación. Con motores decompetición, la calibración viene dictada por la admisión y por el cuerpo de admisión ymariposa empleados por el preparador. Así como para coches con preparacionesatmosféricas las admisiones recomendadas son independientes para cada cilindro, para

estos usarías unos mapas basados en el TPS con una carga alta de compensación, yaque esta combinación es muy recomendada por su gran respuesta, esta no es validapara vehículos sobrealimentados, ya que estos mapas y admisiones tiene que tener encuenta el Lack del turbo y además las diferentes variaciones de altura del terreno.


Calculo de RPM y ejes de carga

Las RPM y la carga en un mapa 3D tienen que ser hecha antes de cualquier calibración.La matriz para todos los mapas son 3D excepto los de combustible e ignición. Lospuntos pueden ser lineales o no lineales. En la mayoría de los coches de calle con unapuesta a punto mediana utilizan una de ejes linear X e Y. En motores que estánmodificados con puntas de potencia suelen estar con mapas no lineales. La razón deuna preparación no linear en motores preparados es porque la entrada de aire en esosmotores no es siempre linear. La preparación en ejes X e Y permite hacer ajustes nolineales colocando los puntos de ajuste para Rev. Muy cerca entre ellos donde lascondiciones de conducción son críticasVerificación de la secuencia de IgniciónPara verificar la secuencia de la ignición en motores que usen distribuidor el orden enla tapa debe ser el correcto, para verificar el orden puedes hacerlo del siguiente modo.Retirar todas las bujías del motor.Retirar la tapa del distribuidor, alguien tiene que rotar el motor en su direcciónadecuada. Anotar la dirección del motorDespués de anotar la dirección de rotación, poner un dedo o algún tipo de manómetrode presión encima del agujero de la bujíaCuando notes una presión positivo (compresión) en el agujero, para la rotación delmotor.Entonces para de rotar el motor antes de que la marca del TDC aparezca. Si es posible,mira dentro del agujero de la bujía para verificar que las válvulas están cerradas y elpistón esta en el TDC. Esto es muy fácil en motores de 4 válvulas/cilindro y en motoresHEMI. En otros tipos de motores las cámaras de combustión son más difíciles parainspeccionar pero es posible con un pequeño espejo o una luz.Quita la tapa del distribuidor, y anota la posición del rotor relativa a la Terminal #1. Si

el rotor esta adyacente a la terminar #1 verifica el orden que tiene en la tapa. Esto temarcara el orden de encendido en el sentido de rotación del motorPara motores con encendidos tipo Wasted spark el mecanismo es mas sencillo, labobina para cada bujía esta en el orden de encendido.Verificar el sistema de Combustible y la capacidad de los inyectores.Chequear que la presión de combustible esta con el valor que tu decides parafuncionar en EFI. La mayoría de los sistemas están a 40PSI en el manguito de vacíodel colector de admisión desconectado del la parte de arriba del regulador.Verificar que no hay problemas en el sistema. Si tú ves algún signo de problema,



debes corregirlo antes de empezar la calibración. Esto no es solo por seguridadobviamente, sino también porque luego dará errores en la calibración.Alguien arranca el motor y hay que oír los inyectores con un steroscopio. Dependiendodel tipo de inyector, el sonido de apertura y cierre puede ser audible sin ningúnaparato. Hay una herramienta llamada ?noid? que se enchufa al inyector y verifica queel inyector recibe la información de la ECU mediante un pequeño LED.

Verificar el Ajuste del software del motor.Las señales de entrada del motor tienen que ser verificadas para poder poner el motorapunto. Para ello es necesario el conocimiento del numero de dientes en el sensor decalado y si esta en el árbol de levas o cigüeñal. Otros procesos que se deberían decompletar para verificar el software del motor son (siempre y cuando tengamos unacentralita programable):El orden de encendido tiene que estar bien ajustadoEl valor del MAP tiene que ser seleccionadoLos valores de RPM para le mapa del combustible y ignición meterlos en el eje XEL Limite de RPM tiene que meterse un valor seguro para tu vehiculoTodos los demás controles auxiliares tiene que estar ajustados, así como oxido nitrosoo válvulas electrónicas variasUna buena idea seria hacer una lista e ir haciéndolo paso a paso para no dejarnos nada

en el tintero.Antes de arrancar el motorNormalmente en los sistemas Plug and Play de centralitas reprogramables, es muynormal que vengan todas estas calibraciones con un formato estándar para nuestrocoche. Estas calibraciones son para un uso normal del coche, no para uso extremo opor sobrealimentación.Arrancar el motorSi todos los pasos previos son correctos, el motor debería arrancar sin máximosproblemas. En motores de competición, puede que los parámetros de calentamiento,mapa base de combustible y demás haya que ajustarlos para que arranque. Si unsistema de competición se ha instalado en un coche con catalizador, este sea quitadoantes de que arranque el motor para prevenir daño en el catalizador. Después del a

calibración, puede ser montado otra vez.Los parámetros requeridos para arrancar un motor en un coche de carreras sonfácilmente ajustables. Eso si, determinar cuanto de rica o pobre es la mezcla en elarranque es un proceso delicado. Es recomendable que estos pequeños pasos seanhechos cuando ajustemos los parámetros de arranque y calentamiento. Uno de losproblemas mas comunes es cuando se arranca la cantidad de combustible esdemasiada, haciendo que el motor arranque con problemas o que incluso no arranque.Si tu motor no arranca, no lo fuerces, quita una bujía y mira el estado del motor. Si noarranca verifica que las bujías tienen chispa y los inyectores funcionan. Si ambosfuncionan correctamente, el mapa de encendido tiene que ser revisado para ver si elorden de encendido es correcto.Ajustar el Tiempo de encendidoSincronizar el encendido es critico para el funcionamiento de tu vehiculo. El motor y la

ECU tienen que leer el mismo ?timing? en orden para tener una calibración valida. Paraverificar el encendido, pon una ?luz de encendido? en el cable 1 y arranca el motor.Establece una comunicación con la ECU y ves al monitor de encendido. Observa la luzpuesta en el cable y el monitor para ver si la ECU recibe la misma correspondencia. SIno es así se debe de sincronizar. Para sincronizar entonces el encendido, lo másimportante es creer lo que dice la luz principalmente, sobre eso hay que ir calibrandolo demás.Para coches que utilizan el sistema de Wasted spark el sistema tiene que ser calibradocon un adaptador para motores sin distribuidores. Para este adaptador se puede



conseguir en SNAP ON con la referencia MT-255. Sin esto la calibración no será valida.Calibración del MotorHacer esto solo en el caso de que el encendido se ha verificado y esta correcto.Es esencial extremar la precaución cuando se hacen las primeras tablas de ignición ycombustibles. Es muy recomendable hacer unas tablas muy conservadoras. Esto indicaque la mezcla sea rica para un primer ajuste y la ignición sea al menos retardada en 5

grados del encendido de serie. En caso de Turbo, compresores y oxido nitroso, paracomenzar es ideal retardarlo en al menos 10 grados sobre origen.Requerimientos de combustible del motor.Determinar un correcto AFR para cada punto de carga del motor depende de lacondición operacional del motor.En el caso de gran potencia, la mezcla tiene que ser por debajo de stoichiometrico(lambda más o menos de 0.9 a 0.95). Para un funcionamiento correcto del catalizadory una un gasto comedido (económico) de combustible, la mezcla tiene que ser mayorde stoichiometrico (lambda mas o menos entre 1.0 a 1.1).Las condiciones operacionales que pueden influir en el AFR incluyen temperatura delmotor, válvula variable de encendido o periodos de aceleración deceleración.Modificación de la curva de combustible para el arranque.Hay un pequeño periodo durante el arranque cuando el motor necesita una cantidad

adicional de combustible para un arranque rápido y suave. Cuando el motor esta frió,los requerimientos de combustible serán mayores que en condiciones normales defuncionamiento. Una razón para la cantidad extra de combustible al arranque es que elcombustible inyectado por los puertos de entrada va mucho más despacio y elcombustible inyectado en la zona de las válvulas tiene la tendencia de ser depositadoen las paredes de la admisión y en la cabeza de las válvulas. Por eso la atomización enlos inyectores da una mezcla pobre y por eso es necesaria una cantidad adicional decombustible.Combustible de arranque (crack fuel)El crack fuel es una cantidad de combustible usada durante el arranque que esinyectada en el motor. Esta porción de combustible no viene dada por el mapa decombustible. Una vez el motor ha alcanzado la velocidad de arranque el valor salta

automáticamente al mapa predeterminado en la ECUCombustible de ignición (crack Pulse)Es una pequeña cantidad de combustible inyectada en los cilindros por todos losinyectores cuando la llave es puesta en la posición ?on?. Es determinado en unparámetro de la temperatura vs. Tiempo de inyección, en microsegundos. Estacantidad de combustible para que el motor arranque mas rápido. Esta cantidad esmínima cuando el motor esta en la temperatura optima.Combustible extra de encendidoEl Start extra, es una cantidad de combustible que se inyecta en un tanto por ciento vsla temperatura del motor. Una vez el motor ha cogido la suficiente velocidad dearranque, la cantidad de gasolina es añadida en los valores dados por el Start extraModificaciones a la curva de combustible para el motor y la temperatura delAire

Cuando el motor esta frió las siguientes condiciones ocurren.Una mezcla desfavorable y posibles depósitos en las paredes y las caras de las válvulasReducción de la vaporización del combustible por la entrada de bajas temperaturasEstas condiciones tienen que ser contadas y por ello tener una mezcla más rica en elproceso de calentamiento.Una estrategia es usar la temperatura del motor VS riqueza de mezcla, para introduciruna cantidad extra de gasolina cuando el motor excede la temperatura defuncionamiento. Esto ayuda a enfriar el motor y así posibilitar la prevención de dañosal motor por sobrecalentamiento.



Una tabla de compensación puede añadir o sustraer combustible de la tabla decalibración basada en la temperatura del aire en la entrada. Cuando el aire esta muyfrió en la entrada hay una pobre vaporización, y es recomendable enriquecer la mezclasi el motor esta en temperatura operacional, claro esta que esto depende de lacantidad de calor que se le añada al aire después de la entrada. Por supuesto el casoopuesto también en valido en caso de que el aire este demasiado caliente y sea

necesario bajar la cantidad de combustible por la densidad del aire.


Modificaciones en el combustible en la aceleración y deceleración

Cuando la mariposa es abierta o cerrada rápidamente, para un incremento o deceso decombustible. Si una pequeña apertura de la mariposa, y las condiciones son lascorrectas, la mariposa se abre rápidamente, y la presión de la admisión aumenta. Enesta situación, la súbita demanda de aire, requiere un enriquecimiento de la mezclapara mantener un razonable AFR. Porque la rápida apertura de la mariposa considerala necesidad de gran potencia del AFR durante la aceleración. Esto también esequivalente para los valores para Full POWER.

La cantidad de enriquecimiento depende mucho del diseño del camino de la admisión yde la colocación de los inyectores. El enriquecimiento para los sistemas donde losinyectores estas colocador lejos de las válvulas de entrada tiene que ser mayor que silos inyectores están colocados cerca de las válvulas de entrada. Esto es porque cuandolos inyectores están colocados lejos, la cantidad de espacio por el que tiene querecorrer la mezcla es mayor y es necesaria una mayor cantidad de combustible parallenar todo ese espacio.

Una baja presión de admisión (normalmente, vacío en la admisión) hace que elcombustible este en los conductos en un estado de vapor lo que hace una relativa pocaadherencia sobre las paredes. La razón de que haya una menor adherencia es menor aaltos vacíos es porque la presión en la admisión es cercana a la presión del vapor,permitiendo que el combustible se evapore mucho mejor (este fenómeno es el mismoque ocurre cuando hierve el agua a baja temperatura a alturas mayores de las delmar.)

Cuando la mariposa se abre, la presión de la admisión aumenta, (baja el vacío)incrementando la presión sobre el vapor del combustible llevándolo a un estado masliquido. Esto causa que el combustible se deposite en las paredes de la admisión y sale

del flujo de aire entrante. Cuando la velocidad del aire aumenta a un punto en el queel combustible de las paredes es llevado de nuevo al flujo de aire, ya no es necesarioun enriquecimiento de la mezcla.

En la mayoría de los coches modernos los inyectores están colocados cerca de lasválvulas de admisión así eliminando por completo la adhesión de combustible a lasparedes de la admisión. Con esto se consigue una reducción drástica de losrequerimientos de aceleración del combustible. Esta configuración necesita una menorcantidad y duración del enriquecimiento del combustible en aceleración.



El principal sensor de información sobre la aceleración para la ECU es la posición de lamariposa TPS, el segundo es el MAP. El TPS indica la cantidad de cambio que debehacer la ECU para la nueva cantidad y tiempo de combustible. EL movimiento rápidode la mariposa normalmente requieres grandes cantidades de combustible en periodoscortos de tiempo, mientras que movimientos lentos de la mariposa lo que hace unamínima cantidad de combustible durante unos largos periodos de tiempo. En coche con

sobrealimentación, un esquema de aceleración de combustible en función del MAP esrecomendado. Esto es normalmente hecho con coches pesados o que experimentengrandes presiones. La diferencia entre los cambios del MAP y los valores del MAPpueden dar más combustible si es necesario. Un ejemplo de esta aceleración decombustible es un motor turbo que se usa para empujar cargas pesadas. Una pequeñaapertura de la mariposa causara un aumento significativo del boost si el turbo espequeño. El TPS, porque si una pequeña apertura aumenta, no da informaciónsuficiente del flujo de aire a la ECU. SI el parámetro de la aceleración basado en elMAP en la calibración, entonces el aire adicional suplido por el turbo puede seracomodado.

Cuando la mariposa es cerrada rápidamente la cantidad de combustible es cortadarápidamente. Igual que como los sensores del TPS y el MAP dan la información para

aumentar los valores del TPS o MAP, ellos también pueden hacer que bajen estosvalores. Bajo una deceleración de la presión del colector es muy baja, (alto vacío).Cualquier combustible en las paredes de la admisión, o cabezas de válvulas esreintroducido al caudal de aire por la rápida bajada de presión en la admisión por elaumento temporal de la riqueza de la mezcla. Los valores del principal MAP decombustible suelen ser muy bajos cuando hay bajas presiones de admisión, por lo queuna pequeña cantidad de combustible es inyectado al motor, aunque la mezcla puedeser rica por la re vaporización del combustible de las paredes.

Lo mejor es programar los valores en las deceleraciones, para que se corte casi ocompletamente los inyectores durante estos periodos de deceleración. Esto elimina lasexplosiones en el escape, reduciendo así la emisión de hidrocarburos. Tiene que haberun rango de RPM y presiones de admisión determinado para cortar el suministro de

combustible.Tiempos de inyección de combustibleLa activación de los inyectores suele coincidir con la entrada de aire en los cilindros.Hacer esto en esta fase de la combustión nos permite tener una reducción de emisiónde hidrocarbono (HC), una mejor atomización del combustible, un menor consumo, yun mayor potencia por combustible consumido (Un BSFC bajo). Si el inyector inyecta elcombustible mientras la válvula esta cerrada, habrá una gran adhesión de combustibleen la parte trasera de la entrada de las válvulas, causando una pobre atomización yuna gran cantidad del HC.

La mayoría de motores de automóviles la apertura de las válvulas de entrada (IO) seabren ligeramente antes del TDC (BTDC) y se cierra (IC) después del BDC (ABDC). Lasválvulas de escape se abren (EO) antes del BDC (BBDC) y se cierra (EC) después del

TDC (ATDC). Es una buena idea tener la información del modo de trabajo de lasválvulas en tu motor. Si esta información no esta disponible, ten en la cabeza que lamayoría de los motores tienen un IO en el rango de los 25-5 grados y un IC en elrango de los 40-60 grados ABDC. Los tiempos típicos para el escape suelen ser un ECde 5-25 grados ATDC y un EO de 60-40 grados BBDC. Para nosotros ahora la válvulade entrada estará a 10 grados BTDC y la de salida a 10 ATDC.

Durante la apertura inicial de la válvula de entrada, la válvula de escape sigueligeramente abierta hasta que el ciclo de escape esta completo. A esta secuencia se lellama ?valve overlap? o superposición de válvulas. Durante este periodo la válvula de



admisión mantiene una gran presión antes de que la válvula de escape se cierre.Creando un momentáneo fluido (backflow) de gases inverso en el cuerpo de admisión.Este Backflow es mayor durante bajo pequeñas presiones de admisión (vacío) porquelas bajas presiones en la admisión comparadas con las positivas presiones creadas porel sistema de escape. Cuando la mariposa es abierta, el backflow es mas pequeñoporque la diferencia de presión es reducida y la alta velocidad de entrada de aire

mitiga el backflow.Una vez que la válvula de escape se cierra, el flujo de aire en el puerto de entrada dala vuelta, aumenta la velocidad y el flujo a la vez que las válvulas de entrada se abreny el pistón va hacia abajo en el bloque. Este es el punto en el que el combustible en lacámara de combustión.

Por eso se calcula el tiempo del inyector relativo a el momento de chispa en el TDC,esto es 180 grados + el tiempo del la vuelta del TDC. Porque por esta relación tutienes que añadir 180 la tiempo de inyección.

Ejemplo para nuestros tiempos de válvula anteriores:-EC es 10º ATDC, que deja 170º del cigüeñal al BDC-Añade 180º para el momento de inyección relativo al momento de chispa en el TDC

para llegar al tiempo del inyección de 350º.El formato de la ecuación es:(180-EC) + 180 = tiempo de inyección

Donde en nuestro ejemplo:(180-10) + 180= 350

Hay que tener en cuenta que hay muchas variables que tienen influencia en elbackflow en las válvulas de entrada. EL método explicado aquí para calcular elmomento de inyección es un buen punto de comienzo, pero es recomendable hacerlode manera más exhaustiva para un mejor rendimiento. Los parámetros a observarson: La cuenta del Hc, potencia, y BSFC. Por supuesto, la mejor combinación es unaalta potencia con un bajo HC y BSFC.

Cuando el motor aumenta su velocidad, hay menos tiempo para poder inyectar elcombustible. Esto es muy acentuado en ángulos de apertura de mariposa grandes.Porque los respectivos ciclos la cantidad de inyección van asociados a esta operación.

Los ciclos de inyección pesados hacen referencia a cuanto tiempo es requerido parainyectar la cantidad suficiente de combustible en relación a la velocidad del motor.Considerando que a 6000 rpm el motor tiene 10 milisegundos (ms) para completar unarevolución (360º de rotación) y 20 ms para completar un ciclo (2 revolucionescompletas). Esto significa que el inyector no puede abrirse no más de 20 ms a 6000rpm. Si el inyector necesita para abrirse 20 ms para dar la cantidad necesaria decombustible, el ciclo de inyección para este ejemplo seria 100%. Esta condición lleva alinyector a ser estático, esto significa que el inyector esta completamente abierto y nose cierra entre las inyecciones. En este punto no es apreciable el control de

combustible vía ECU, y la cantidad de combustible distribuido esta controlado por elregulador de presión y el flujo estático del inyector.

Volviendo atrás a los tiempos de inyección y distribución, si las admisiones tienen 270ºde duración, si esta coge 7.5 ms para abrir y cerrar las válvulas a 6000 RPM. Comoempezamos hace tiempo, según aumenta la velocidad del motor, el tiempo deinyección disminuye. Esto significa que el momento de inyección debe de empezarantes de que la velocidad del motor aumente y eventualmente a veces no es suficientetiempo para inyectar el combustible suficiente en la cámara de combustión. En estepunto el inyector empezara a dejar deportitos de combustible en la parte trasera de las



válvulas de entrada, que será consumida en el próximo ciclo del cilindro. La velocidaddel aire en este punto es lo suficientemente grande para que el combustible adherido alas paredes se atomice.

En nuestro motor de ejemplo, con un ángulo de apertura de la válvula pequeño y unavelocidad baja de motor, podemos comenzar a inyectar alrededor de 10º BTDC. Estopuede verse que activar el inyector demasiado pronto cuando lo comparamos con elmomento del EC, cuando tu consideras que la distancia a la cabeza de la válvula, eltiempo que toma el inyector para reaccionar a los comandos de la ECU y el tiemponecesario de la ECU para sacar su señal, la válvula de escape esta cerrada. Cuando lavelocidad del motor aumenta con aperturas grandes de la mariposa o grandescantidades de flujo de aire, el tiempo de inyección tiene que ocurrir antes. Si el tiempode inyección es demasiado tarde durante flujos grandes de aire, la carga decombustible viajara a través de las válvulas abiertas durante el tiempo de overlap yserá enviada a las válvulas de escape y será desperdiciada. Esta condición contribuye ala emisión de hidrocarburos. Numero altos de BSFC indican tiempos de inyeccióntardíos.

Mapa de combustible principalEl mapa principal del combustible es un mapa 3D, donde las RPM, la carga (o TPS) y la

cantidad de combustible inyectada al motor son los valores de los ejes. Este mapa eslo básico para todos los sistemas de combustible al el motor. Todas las modificacionesde los requerimientos del motor sobre combustible tienen que ser hay para que la ECUpueda calcular los tiempos necesarios para las operaciones del motor.

Un ejemplo, si un motor esta a 3000 RPM y 50 Kpa de presión de admisión, y el pulsode inyección esta a 4.6 ms en un motor caliente, entonces no hay modificaciones quehacer.

Si nosotros añadimos un modificador del 50% a la temperatura del motor, el pulsoserá entonces 4.6 ms+50% de combustible adicional dando un toral de 6.9 ms para elpulso de inyección.

El mapa principal de inyección puede ser visto en un grafico 3D y como una tabla de

valores. La tabla puede ser vista en un ciclo completo, en pulsos, o columnas denúmeros.


Compensación de sobre presiónRequerimientos de encendido del motorUna vez que la carga de aire/combustible esta hecha e introducida en la cámara decombustión, esta tiene que ser quemada apropiadamente. Los tiempos de ignicióndeberían estar optimizados para sacar el mayor par motor sin hacer una combustiónanormal como detonación previa, para todas las condiciones. Estas condiciones son

fase de calentamiento del motor, aceleraciones/deceleraciones, condiciones normalesde funcionamiento y carga máxima del motor.

Cuando ajustamos el mapa de encendido, el valor de compresión, el tipo decombustible, el tipo y peso del vehiculo tienen que ser consideradas. Si tu no estasfamiliarizado con la puesta a punto de los tiempos de encendido. Por favor lee lassecciones previas para ver los factores e implicaciones que tiene.

Compensación del encendido en función de la temperaturaSe puede hacer esta compensación por medios simultáneos, por dos tablas



bidimensionales, un encendido contra temperatura del motor, y el otro encendidocontra temperatura del aire entrante. Este modificador simplemente es un mapa quesustrae o aumenta encendido en función de las temperaturas dichas anteriormente.FOTO26Temperatura del motor vs. mapa de encendidoEste modificador es útil para hacer el calentamiento del motor más fácil en coches de

carreras que no estén equipados con controles de velocidad. El aumento del encendidocuando el motor esta frió ayuda a estabilizar la velocidad durante el calentamiento y elcalor de la cámara de combustión para subir la temperatura del líquido refrigerantepara subir a un nivel de utilización más rápidamente. La única precaución que hay quetener cuando se use este tipo de mapa es no darle al motor a tope hasta que este ensu temperatura de funcionamiento idónea, especialmente en motoressobrealimentados o con oxido nitroso.

En coches que tienen emisiones estándar, el otro esquema puede ser usado para poneren funcionamiento el catalizador más rápidamente. Retardar la ignición hace unacombustión más tardía y da mayor calor al sistema de escape. Esto permite calentarantes los catalizadores.

Compensación del aire de entrada

Este modificador del encendido es usado para modificar el encendido en función de latemperatura del aire entrante. Este es especialmente útil en motores sonsobrealimentación cuando la temperatura de admisión puede subir muchorepentinamente, y el encendido tiene que ser retardado para evitar la predetonación.Para climas muy fríos, el compensador del IAT puede ayudar en las fases decalentamiento en coches sin control de velocidad.

Compensación de la velocidad del ralentiEl modificador de la velocidad del ralenti puede avanzar o retrasar el encendidoligeramente. Los mapas añaden avance cuando el ralenti es muy bajo y quitan cuandoel ralenti es muy alto. Esta velocidad es muy variable y cambia en función del tipo demotor, tipo de admisión y tiempo de ciclo. Lo mejor para esto es experimentar parasacar los mejores resultados.

Mapa principal de MAPEl mapa principal del MAP es un mapa 3D que esta en función de las RPM, la carga ylos valores de ignición. Este mapa es el básico para los tiempos de encendidos delmotor. Todas las modificaciones de encendido estas aplicadas en el mapa de igniciónque determina los tiempos al motor. Por ejemplo, si un motor a 3000 RPM y 50 Kpa depresión en la admisión, la ignición esta a 36º BTDC si no hay que hacer ningún tipo demodificaciones a esta curva.

Si nosotros metemos una modificación de +5º de avance, el encendido será entonces36º+5º nos da un total de 41º de encendido.

A bajas presiones de admisión, la llama frontal es más lenta además de la bajadensidad de la mezcla en la cámara de combustión. Porque la presión optima del

colector es a 15-20º ATDC y el tiempo de encendido es más lento a presiones bajas deadmisión por lo que la ignición tiene que ser empezada antes. Los mapas típicos deignición tienen encendidos altos para valores de presión de admisión bajos y altasrevoluciones de motor, que va disminuyendo gradualmente según crece la carga.

Según la mariposa se abre, la densidad de la mezcla se incrementa y la llama depropagación aumenta en velocidad. El encendido tiene que ser reducido segúnaumente la carga y las RPM para mantener los picos de presión aproximadamente almismo punto y reducir la posibilidad de predetonación.



Con motores sobrealimentados, los ciclos de la llama aumentan según la densidad delaire aumenta. En este tipo de motores la temperatura del aire de entra puede cambiary elevarse mucho por el calor generado por la compresión del aire. Utilizando unintercooler o un sistema de enfriamiento normalmente ayuda a reducir la carga detemperatura. Pero en la mayoría de los casos no se consigue bajar la temperatura alnivel de la temperatura ambiente. Haciendo el motor más susceptible para la

predetonación.Quita las bujías cada vez que el encendido sea incrementado para ver si hay signos depredetonación. La bujía es el mejor indicador de lo que pasa dentro del motor porquees una parte de la cámara de combustión. SI puedes ver pequeños depósitos o puntosnegros, o parte muy brillantes en la porcelana de la bujía, es un síntoma de que elmotor tiene predetonación. Retardar el encendido para evitar la predetonación,enriquecer la mezcla o usar un combustible de mayor octanaje puede ayudar.

La cámara de combustión juega un papel muy importante en la cantidad de encendidoque será usada para las diversas fases operacionales del motor. El tipo de diseño máscomún de cámara de combustión usado en la mayoría de los coches actuales son lasde cuatro válvulas por cilindro. Hay otros muchos tipos de cámaras de combustión. Laforma ideal para propagar la llama es la que esta centrada geométricamente en la

cámara. Pero esto es normalmente imposible ya que la bujía esta localizada en la partealta o en el borde de la cámara de combustión. La razón para que esto este centradoes porque hay menor riesgo de que haya auto ignición de la mezcla.

Cuando ocurre la ignición, la llama comienza en el electrodo de la bujía y se expande alo largo de la cámara de combustión. La mezcla de gases calientes y el calor seexpande desde ese punto hasta el otro lado de la cámara. Si la presión y porconsiguiente la temperatura, dentro de la cámara aumenta por debajo del punto deencendido al fondo del gas, la auto ignición ocurre. Los tipos de cámara ?pent roof?tienen las bujías lo más cercano al punto geométrico de la cámara.

Mezcla efectiva (lambda) en tiempos de encendidoGeneralmente hablamos, que las mezcla de aire/gasolina por debajo de

Stoichiometrico, (lambda<1) requiere menos tiempo de ignición para sus altasvelocidades y consecuentemente, tiempos mas cortos de tiempo de ventaja.

Limitación mecánica del motor y uso del limitador de RPMCon un limitador de RPM puedes limitar las revoluciones máx... Dependiendo de lasreferencias del motor o del preparador, hay muchos caminos para poder limitar lasrevoluciones. Estas esta el corte de combustible, el corte de ignición, o ambos a la vez.Con esta función podemos usar el limitador de dos pasos. Esta estrategia es usada encoches de dragster. Este sistema integra un switch en el embrague para saber si elpedal esta o no activado así limitar las revoluciones del motor al las RPM ?secundarias?definidas por el usuario. En la línea de salida, el motor esta ayudado a esas RPM astaque el pedal sea soltado. Una vez suelto la RPM primarias usan el límite que el usuariohaya metido para ello.

El limitador de RPM solo funciona bajo aceleraciones. El limitador protege el motor desobre revoluciones. Esto quiere decir que no nos limitara las Rev. En caso de perderuna marcha o de una reducción. Si durante la conducción en una operación de cambioperdemos una marcha y metemos de 5ª a 2ª, la transmisión hará lo que le mandemos.La ECU no hará nada sobre estas condiciones de sobre vueltas en caso dedeceleraciones.

Control de presiónEn coches sobrealimentados, el necesario controlar la cantidad de presión que es



introducida. Para controlar esto hay muchos métodos. Desde sistemas manuales aotros electrónicos pudiendo variar la presión en función de las rev.

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Conceptos Básicos EFI