Inyección de
combustible
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 delfactor 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.En un principio se usaba inyección
mecánica pero actualmente la inyección electrónica es común incluso en motores
diésel.
• Inyección
multipunto y monopunto: Para ahorrar costos 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 o múltiple de admisión en vez de dentro de lacámara
de combustión, o 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 o cámara principal que usualmente en las inyecciones
directas se encuentran dentro de las cabezas de los pistones.
Gracias a la
electrónica de hoy en día, son indiscutibles las ventajas de la inyección
eléctrónica. Es importante aclarar que en el presente todos los Calculadores
Electrónicos de Inyección (mayormente conocidos como ECU "Engine Control
Unit" o ECM "Engine Control Module") 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. En un motor de gasolina el combustible tiene
toda la carrera de admisión y la de compresión para mezclarse; en cambio en 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 unas elevadas presión y temperatura, las que 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
compresiónrespectivamente.
• 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.
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