Inyección de combustible

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La inyección de combustible es un sistema de alimentación de motores de combustión interna, alternativo al carburador en los motores de explosión, que es el que usan prácticamente todos los automóviles europeos desde 1990, debido a la obligación de reducir las emisiones contaminantes y para que sea posible y duradero el uso del catalizador a través de un ajuste óptimo del factor lambda. . El sistema de alimentación de combustible y formación de la mezcla complementa en los motores Otto al sistema de Encendido del motor, que es el que se encarga de desencadenar la combustión de la mezcla aire/combustible.

Este sistema es utilizado, obligatoriamente, en el ciclo del diésel desde siempre, puesto que el combustible tiene que ser inyectado dentro de la cámara en el momento de la combustión (aunque no siempre la cámara está sobre la cabeza del pistón).

En los motores de gasolina actualmente está desterrado el carburador en favor de la inyección, ya que permite una mejor dosificación del combustible y sobre todo desde la aplicación del mando electrónico por medio de un calculador que utiliza la información de diversos sensores colocados sobre el motor para manejar las distintas fases de funcionamiento, siempre obedeciendo las solicitudes del conductor en primer lugar y las normas de anticontaminación en un segundo lugar.

Sistemas de inyección

inyector de gasolina (mando electrónico)

En un principio se usaba inyección mecánica pero actualmente la inyección electrónica es común incluso en motores diésel.

Los sistemas de inyección se dividen en:

inyector diesel (mando electrónico)

• Inyección multipunto y monopunto: Para ahorrar costes a veces se utilizaba un solo inyector para todos los cilindros, o sea, monopunto; en vez de uno por cada cilindro, o multipunto. Actualmente, y debido a las normas de anticontaminación existentes en la gran mayoría de los países, la inyección monopunto ha caído en desuso.
• Directa e indirecta. En los motores de gasolina es indirecta si se pulveriza el combustible en el colector de admisión en vez de dentro de la cámara de combustión ó sea en el cilindro. En los diésel, en cambio, se denomina indirecta si se inyecta dentro de una precámara que se encuentra conectada a la cámara de combustión ó cámara principal que usualmente en las inyecciones directas se encuentran dentro de las cabezas de los pistones.

diagrama de una inyección diesel common rail

Gracias a la electrónica de hoy en día, son indiscutibles las ventajas de la inyección eléctrónica. Es importante aclarar que hoy en día todos los Calculadores electrónicos de Inyección (mayormente conocidos como ECU ó ECM) también manejan la parte del encendido del motor en el proceso de la combustión. Aparte de tener un mapa de inyección para todas las circunstancias de carga y régimen del motor, este sistema permite algunas técnicas como el corte del encendido en aceleración (para evitar que el motor se revolucione excesivamente), y el corte de la inyección al detener el vehículo con el motor, o desacelerar, para aumentar la retención, evitar el gasto innecesario de combustible y principalmente evitar la contaminación.

En los motores diésel el combustible debe estar más pulverizado porque se tiene que mezclar en un lapso menor y para que la combustión del mismo sea completa. Un motor de gasolina tiene toda la carrera de admisión y la de compresión para mezclarse, en cambio un diésel durante las carreras de admisión y compresión sólo hay aire en el cilindro. Cuando se llega al final de la compresión, el aire ha sido comprimido y por tanto tiene una elevada presión y temperatura la cual permiten que al inyectar el combustible, éste pueda inflamarse. Debido a las altas presiones reinantes en la cámara de combustión se han diseñado entre otros sistemas, el common-rail y el elemento bomba-inyector a fin de obtener mejores resultados en términos de rendimiento, economía de combustible y anticontaminación.

Mapa de inyección

• El mapa de inyección de combustible de un automóvil a gasolina o diesel es una cartografía o varias, según la tecnología que equipe al vehículo, en las cuales se encuentran gráficos en tres dimensiones (tres ejes x, y, z) y determinan los puntos de funcionamiento del motor, mientras que el que ejecuta y comprueba y controla todos estos datos es el calculador de inyección de combustible.
• Una cartografía simple y característica de las primeras inyecciones de gasolina controladas electrónicamente es la que involucra los siguientes parámetros :
• Parámetros fundamentales: presión o caudal de aire de admisión, como parámetro "x" y régimen motor como parámetro "y", dando como resultado un tiempo de inyección dado "z". Estos son los dos parámetros de base. que definen lo que se llama carga motor .
• En lo referente a las inyecciones diesel, la cartografía se basa en:
• Parámetros fundamentales: Posición del pedal acelerador como parámetro "x", y Régimen motor como parámetro "y", dando como resultado una presión de inyección "z" combinada con untiempo de inyección "ti" . En este caso estamos hablando de un mapa de 4 dimensiones. Adicionalmente y para que se pueda producir el arranque es necesaria una tercera información, es Fase del motor para determinar a qué inyector le toca inyectar, de los dos cilindros que se encuentran paralelos en fase de fin de escape y fin de compresión respectivamente.

• parámetros de corrección , siendo el más importante el de temperatura del motor. Este dato llega al calculador electrónico desde un sensor en la culata, y corrige el valor básico del tiempo de inyección calculado en la cartografía, aumentándolo tanto más cuanto más frío esté el motor. Su influencia es nula cuando el motor está a temperatura de funcionamiento.

• Otro parámetro de corrección muy importante en los motores de gasolina es el de la posición de la mariposa, para corregir la mezcla al ralentí y a plena carga, así como detectar la rapidez de la aceleración y enriquecer la mezcla en consecuencia. Este dato proviene de otro sensor, el potenciómetro de mariposa.

• Por último y en los últimos años en que se ha impuesto el catalizador está la sonda de oxígeno o sonda lambda, que corrige permanentemente el tiempo de inyección en un margen muy estrecho, para obtener el máximo rendimiento del catalizador.

Los actuales calculadores de inyección electrónicos, para motores tanto Diesel como gasolina, poseen amplias y variadas cartografías de funcionamiento para cada etapa del motor, inclusive existen cartografías especialmente diseñadas para funcionar en caso de detección de fallo de un elemento del sistema de inyección, permitiendo al conductor acercarse al concesionario o taller más cercano con la tranquilidad de que no le sucederá nada perjudicial al motor. Por ejemplo den los motores de gasolina, la ausencia de señal o desviación excesiva de la misma en el parámetro "caudal o presión de aire de admisión" permite ser sustituida por el sensor de posición de mariposa.

La señal de régimen motor, esencial para la sincronización, no permite ser sustituida una vez desaparece. El motor se detiene.

Relacionado

• Inyección directa
• Inyección indirecta

Véase también

• Tecnología del automóvil