Inyeccin gasolina

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Diferencias entre la carburacin y la inyeccin En los motores de gasolina, la mezcla se prepara utilizando un carburador o un equipo de inyeccin. Hasta ahora, el carburador era el medio ms usual de preparacin de mezcla, medio mecnico. Desde hace algunos aos, sin embargo, aument la tendencia a preparar la mezcla por medio de la inyeccin de combustible en el colector de admisin. Esta tendencia se explica por las ventajas que supone la inyeccin de combustible en relacin con las exigencias de potencia, consumo, comportamiento de marcha, as como de limitacin de elementos contaminantes en los gases de escape. Las razones de estas ventajas residen en el hecho de que la inyeccin permite ( una dosificacin muy precisa del combustible en funcin de los estados de marcha y de carga del motor; teniendo en cuenta as mismo el medio ambiente, controlando la dosificacin de tal forma que el contenido de elementos nocivos en los gases de escape sea mnimo. Adems, asignando una electrovlvula o inyector a cada cilindro se consigue una mejor distribucin de la mezcla. Tambin permite la supresin del carburador; dar forma a los conductos de admisin, permitiendo corrientes aerodinmicamente favorables, mejorando el llenado de los cilindros, con lo cual, favorecemos el par motor y la potencia, adems de solucionar los conocidos problemas de la carburacin, como pueden ser la escarcha, la percolacin, las inercias de la gasolina.

Ventajas de la inyeccin

Consumo reducido Con la utilizacin de carburadores, en los colectores de admisin se producen mezclas desiguales de aire/gasolina para cada cilindro. La necesidad de formar una mezcla que alimente suficientemente incluso al cilindro ms desfavorecido obliga, en general, a dosificar una cantidad de combustible demasiado elevada. La consecuencia de esto es un excesivo consumo de combustible y una carga desigual de los cilindros. Al asignar un inyector a cada cilindro, en el momento oportuno y en cualquier estado de carga se asegura la cantidad de combustible, exactamente dosificada.

Mayor potencia La utilizacin de los sistemas de inyeccin permite optimizar la forma de los colectores de admisin con el consiguiente mejor llanado de los cilindros. El resultado se traduce en una mayor potencia especifica y un aumento del par motor.

Gases de escape menos contaminantes La concentracin de los elementos contaminantes en los gases de escape depende directamente de la proporcin aire/gasolina. Para reducir la emisin de contaminantes es necesario preparar una mezcla de una determinada proporcin. Los sistemas de inyeccin permiten ajustar en todo momento la cantidad necesaria de combustible respecto a la cantidad de aire que entra en el motor.

Arranque en fro y fase de calentamiento Mediante la exacta dosificacin del combustible en funcin de la temperatura del motor y del rgimen de arranque, se consiguen tiempos de arranque ms breves y una aceleracin ms rpida y segura desde el ralent. En la fase de calentamiento se realizan los ajustes necesarios para una marcha redonda del motor y una buena admisin de gas sin tirones, ambas con un

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consumo mnimo de combustible, lo que se consigue mediante la adaptacin exacta del caudal de ste.

Clasificacin de los sistemas de inyeccin. Se pueden clasificar en funcin de cuatro caractersticas distintas:

1. Segn el lugar donde inyectan. 2. Segn el nmero de inyectores. 3. Segn el nmero de inyecciones. 4. Segn las caractersticas de funcionamiento.

A continuacin especificamos estos tipos:

1. Segn el lugar donde inyectan:

INYECCION DIRECTA: El inyector introduce el combustible directamente en la cmara de combustin. Este sistema de alimentacin es el mas novedoso y se esta empezando a utilizar ahora en los motores de inyeccin gasolina como el motor GDi de Mitsubishi o el motor IDE de Renault.

INYECCION INDIRECTA: El inyector introduce eI combustible en el colector de admisin, encima de la vlvula dc admisin, que no tiene por qu estar necesariamente abierta. Es la mas usada actualmente.

2. Segn el nmero de inyectores:

INYECCION MONOPUNTO: Hay solamente un inyector, que introduce el combustible en el colector de admisin, despus de la mariposa de gases. Es la ms usada en vehculos turismo de baja cilindrada que cumplen normas de antipolucin.

INYECCION MULTIPUNTO: Hay un inyector por cilindro, pudiendo ser del tipo "inyeccin directa o indirecta". Es la que se usa en vehculos de media y alta cilindrada, con antipolucin o sin ella.

3. Segn el nmero de inyecciones:

INYECCION CONTINUA: Los inyectores introducen el combustible de forma continua en los colectores de admisin, previamente dosificada y a presin, la cual puede ser constante o variable.

INYECCION INTERMITENTE: Los inyectores introducen el combustible de forma intermitente, es decir; el inyector abre y cierra segn recibe ordenes de la centralita de mando. La inyeccin intermitente se divide a su vez en tres tipos:

SECUENCIAL: El combustible es inyectado en el cilindro con la vlvula de admisin abierta, es decir; los inyectores funcionan de uno en uno de forma sincronizada.

SEMISECUENCIAL: El combustible es inyectado en los cilindros de forma que los inyectores abren y cierran de dos en dos.

SIMULTANEA: El combustible es inyectado en los cilindros por todos los inyectores a la vez, es decir; abren y cierran todos los inyectores al mismo tiempo.

4. Segn las caractersticas de funcionamiento: INYECCIN MECANICA (K-jetronic) INYECCIN ELECTROMECANICA (KE-jetronic) INYECCIN ELECTRNICA (L-jetronic, LE-jetronic, motronic, Dijijet, Digifant, etc.)

Todas las inyecciones actualmente usadas en automocin pertenecen a uno de todos los tipos anteriores.

Historia de los sistemas de inyeccin de gasolina del fabricante Bosch

1912.- Primeros ensayos de bombas de inyeccin de gasolina basada en las bombas de aceite de engrase.

1932.- Ensayos sistemticos de inyeccin de gasolina para motores de aviacin.

1937.- Aplicacin en serie de la inyeccin de gasolina en motores de aviacin.

1945.- Primera aplicacin en serie de la inyeccin de gasolina en vehculos a motor.

1951.- Sistemas de inyeccin de gasolina para pequeos motores de dos tiempos.

1952.- Sistemas de inyeccin de gasolina para motores de 4 tiempos para vehculos, en serie a partir de 1954.

1967.- Primer sistema electrnico de inyeccin de gasolina D-Jetronic.

1973.- Inyeccin electrnica de gasolina L-Jetronic Inyeccin electrnica de gasolina K-Jetronic.

1976.- Sistemas de inyeccin de gasolina con regulacin Lambda.

1979.- Sistema digital de control del motor Motronic.

1981.- Inyeccin electrnica de gasolina con medidor de caudal de aire por hilo caliente LH-Jetronic.

1982.- Inyeccin continua de gasolina con control electrnico KE-Jetronic.

1987.- Sistema centralizado de inyeccin Mono-Jetronic.

1989.- Control digital del motor con dispositivo de control de la presin del colector de admisin Motronic MP3.

1989.- Control digital del motor con ordenador de 16 bit, Motronic M3.

1991.- Gestin del motor mediante CAN (Controller Area Network), sistema de bus de alta velocidad para acoplar las diferentes centralitas.

Inyeccin gasolina (continuacin...)

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Sistema de inyeccin D-Jetronic de Bosch

Este sistema apareci en el mercado en 1967, la ventaja de este sistema no fue grande respeto de los sistemas de carburacin por lo que se sustituyo rpidamente, la determinacin del volumen de aire (sensor de presin) que utilizaba el D-Jetronic se cambio por un medidor de caudal de aire naciendo el sistema de inyeccin L-jetronic.

Vehculos que equipaban sus motores con este sistema de inyeccin:

Mercedes-Benz: 250E, 280, 300, 350, 450 Porsche: 914 Saab: 99E Volkswagen: Type 3 & 4 Volvo: 1800E, 1800ES, 142, 144, 164E Citron: SM, DS BMW: 3.0Si (early types) Jaguar XJ-S, XJ12

El D-Jetronic supuso el primer sistema de inyeccin electrnico de combustible del fabricante Bosch. La inyeccin de combustible se hace mediante unos inyectores electromagnticos accionados directamente por la centralita o unidad de control (ECU) que es otra de las novedades de este sistema de inyeccin.

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Esta se encargara de recibir seales de los distintos sensores y actuar sobre los inyectores mediante una solenoide (bobina) en los mismos, los cuales abrirn dejando salir la gasolina pulverizada por la presin de suministro cercana a los 2 kg/cm2 , el tiempo de apertura oscila entre 0.002 seg a 0.01 seg. Los inyectores se componen de una aguja que se desplaza (accionada por un electroimn) una cantidad fija de 0.15 mm, permitiendo el paso de combustible, dependiendo la cantidad de gasolina inyectada del tiempo de apertura. Al ser elctricos los inyectores la alimentacin no va a ser continua, si no que se realizar de forma intermitente. El captador en el distribuidor de encendido, informa de cuando se produce un ciclo, para que las inyecciones se realicen cada vuelta, inyectndose en cada una la mitad de la gasolina necesaria en una explosin

La ECU recibe informacin de:

El volumen de aire que aspiran los cilindros se medir mediante un "sensor de presin" en el colector, calculndose en funcin de este la cantidad de aire que entra en cada momento.

Se usarn adems captadores para informar de : - Temperatura del aire para corregir la densidad del mismo. - Temperatura del agua del motor que indica el modo de funcionamiento en fro, este recoge una seal de temperatura, informando a la ECU del valor de temperatura en que se encuentra el bloque. - Termocontanto temporizado que evita el enriquecimiento con el motor caliente, este es un elemento que deja pasar o no corriente situado en el bloque motor , y que consta de una lamina bimetal que aprovecha el distinto coeficiente de dilatacin para curvarse en un calentamiento abriendo o cerrando un contacto - Sensor de posicin de la mariposa, que indica el grado de apertura de la misma

El sensor de posicin de la mariposa cobra otra importancia, aparte de generar la posicin de mnima y mxima carga genera la seal para enriquecimiento en aceleracin. Como la presin de suministro ahora se va a mantener estable, no precisa de un regulador que aumente esta en funcin de temperatura de motor al igual que las inyecciones del tipo: K o KE, ya que el grado de dosado se hace mediante tiempo de apertura de los inyectores, no obstante existir un regulador que se encarga de mantener la presin en la rampa de inyectores en un valor preciso y estable, de forma que se recircule el exceso de combustible al tanque, de esta manera se evita el calentamiento de la gasolina y su posible vaporizacin. Este regulador va a precisar de una correccin por la depresin del colector, para evitar que en cargas muy bajas el gran vaco en el colector genere una diferencia de presin en los inyectores casi un Kg/cm2 mayor, y por lo tanto un mayor caudal de gasolina a travs de ellos.

Sensor de presin El sensor de presin proporciona una seal elctrica a la unidad de control (ECU) en funcin de la depresin que existe en el colector de admisin del motor. Para cargas parciales cuando la presin en el colector de admisin es mayor que la presin atmosfrica, el diafragma (1) es presionado contra el tope de carga parcial (4), en este caso solo los elementos de diafragma (1 y 2) actan sobre el diafragma haciendo que la armadura adopte una posicin relativa con respecto a la bobina que generara una determinada tensin que informara a la unidad de control de la presin en el colector de admisin. Para plenas cargas, la presin en el colector de admisin es igual a la presin atmosfrica por lo que solo acta el muelle (6) moviendo la armadura y haciendo que el diafragma presione contra el tope de plena carga.(5).

El sensor de presin manda permanentemente informacin elctrica a la unidad de control (ECU) del estado de depresin reinante en el colector, y la ECU es capaz de interpretar las ms ligeras variaciones como diferentes estados de llenado de aire en el colector. A una alta depresin se corresponde un pequeo volumen de aire mientras ocurre lo contrario cuando la depresin es muy pequea. Con este dato bsico la ECU elabora el tiempo bsico de inyeccin, que despus ser corregido por la aportacin de datos procedentes de otros sensores.