Objetivos de la inyección de combustible

Los objetivos de la inyección de combustible son: reducir el consumo (sin pérdida de carga y mezcla igual para todos los cilindros), aumentar la potencia (mejor llenado de los cilindros), reducir las emisiones de escape (ajuste de la relación de mezcla) y adaptarse rápidamente a los diferentes estados de funcionamiento del motor.

Definición de la inyección de combustible

La inyección de combustible consiste en llevar a cada cilindro la cantidad exacta de combustible dosificado en función de las necesidades del motor.

Mezcla

La mezcla estequiométrica (λ=1) es de 14,7 kg de aire por 1 kg de combustible. Una mezcla rica (λ<1) tiene más combustible y una mezcla pobre (λ>1) tiene más aire.

Sistemas de inyección de combustible

1. Sistema mecánico: dispone de un conjunto distribuidor-dosificador gobernado por un sensor de caudal de aire que dosifica la cantidad de combustible necesaria mediante inyectores continuamente abiertos.
2. Sistemas electrónicos: adaptan el tiempo de inyección a diferentes fases del motor mediante sensores y una unidad de mando electrónica (UME).
3. Sistemas electromecánicos: inyecciones mecánicas gestionadas por UME que regula la presión y adapta el caudal de aire a las necesidades del motor.

Clasificación de los sistemas de inyección

1. Alimentación: directa (en la cámara de combustión) e indirecta (en la precámara o admisión).
2. Número de inyectores: monopunto y multipunto.
3. Número de inyecciones por ciclo: continua o intermitente (secuencial, semisecuencial y simultánea).
4. Características de funcionamiento: mecánica, electromecánica, electrónica.
5. Funcionamiento interno de la UCE: sistemas combinados (Motronic: unidad única para encendido e inyección) o no combinados (UCES separadas/diferentes).

Relé taquimétrico

El relé taquimétrico tiene como mínimo 5 pines: borne 1 de la bobina de encendido, 30 de alimentación de la batería, 31 de masa, 15 de contacto y 87 de salida que alimenta distintos componentes como inyectores, UCE, válvula de aire adicional, caudalímetro y 87b que alimenta la electrobomba/lambda. La UME da o no masa a estos componentes.

Sensores

Los sensores utilizados en la inyección de combustible son: de régimen/rpm, caudal de aire, temperatura del motor/aire, sonda lambda, potenciómetro de mariposa, de fase y MAP.

Actuadores

Los actuadores utilizados en la inyección de combustible son: inyectores (incluyendo el arranque en frío), actuador de ralentí/arranque en frío y canister (mezcla de vapores que se condensan y se reenvían al depósito).

Catalizador

El catalizador se encuentra en la línea de escape y funciona entre 300-800ºC. Su función es añadir o restar oxígeno a los gases contaminantes para diluirlos y hacerlos menos contaminantes. Está compuesto por tres metales preciosos: platino, paladio y rodio. El platino y el paladio añaden oxígeno al CO y HC emitidos, convirtiéndolos en CO2 y H2O+CO2. El rodio reduce el oxígeno de los NOx a N2.

Sistemas de inyección según el tipo de motor

1. Otto: utiliza una sonda lambda de banda ancha y un catalizador de 3 vías para convertir los NOx en N2.
2. Otto mezcla estratificada: utiliza una sonda lambda de banda ancha, un catalizador de 3 vías, una sonda lambda de banda estrecha, un acumulador de NOx y un sensor NOx para verificar su eliminación/descomposición.
3. Diesel: utiliza una sonda lambda de banda ancha, un catalizador de 2 vías y la recirculación de gases de escape (EGR) para reducir los NOx.

Elementos de la inyección de combustible

1. Sistema de alimentación: depósito, bomba, filtro, atenuador de impulsos, rampa de distribución, regulador de presión e inyectores.
2. Sistema de aspiración: filtro de aire, medidor de caudal de aire y mariposa.
3. Sistema de control: UCE, relé taquimétrico e interruptor inercial.

Medidores de aire aspirado

Los medidores de aire aspirado utilizados son el caudalímetro de aletas y el medidor de masa de hilo caliente (para sistemas electrónicos multipunto), el medidor de carga en función de la presión de admisión (sensor MAP piezoeléctrico o piezorresistivo) y el medidor por ultrasonidos y alfa-n.

Sensores de régimen

Los sensores de régimen utilizados son el borne 1 de la bobina de encendido y el captador de revoluciones inductivo/hall (para sistemas monopunto).

Sensores secundarios

Los sensores secundarios utilizados son los de temperatura (NTC) del aire/refrigerante/aceite, posición de mariposa, potenciómetro de mariposa, sonda lambda (no calefactadas y calefactadas) y tensión de la batería.

Actuadores

Los actuadores utilizados son los inyectores (incluyendo el arranque en frío) y el actuador rotativo de ralentí.

EOBD

El EOBD es un sistema de diagnóstico incorporado en la unidad de control del motor que incluye una luz testigo/MIL, un conector universal y códigos de avería.

Control de emisiones

El control de emisiones se puede lograr mediante el diseño de las cámaras de combustión, el caldeo por colectores, la distribución/colectores de admisión variable, entre otros.