inyecciÓn

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Sistemas de inyeccion

Sistemas de inyeccionINSTITUTO POLITECNICO NACIONALEscuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica

Los sistemas de inyeccin directa de gasolina fueron empleados hace muchos aos al acoplarse los sistemas mecnicos de inyeccin de los motores Diesel a los motores Otto o de gasolina. Consistan en una bomba mecnica que empujaba a la gasolina por un conducto hasta un inyector colocado en la cmara de combustin. Pero este sistema fue desechado rpidamente por su elevado coste. Los dems sistemas de inyeccin que se han ido aplicando a los automviles han sido de inyeccin indirecta. En este caso, el inyector no se coloca en la cmara de combustin sino en el colector de admisin.

En los ltimos aos, dos fabricantes japoneses (Toyota y Mitsubishi) han conseguido poner a la venta motores de gasolina con inyeccin directa. En el caso de Toyota, no se comercializa en Europa por el alto contenido de azufre que tienen las gasolinas. Los fabricantes europeos tambin se han apuntado a los motores de gasolina con inyeccin directa y en las prximas fechas Renault, Peugeot-Citron y Volkswagen van a ir presentando sus motorizaciones con este tipo de sistema de alimentacin.INSTITUTO POLITECNICO NACIONALEscuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica

CaractersticasLa principal diferencia con los sistemas de inyeccin indirecta est en la colocacin del inyector. Pero no es la nica. Al colocarse el inyector en la cmara de combustin, es necesario aportar el combustible cuando se realizan las fases de admisin o de compresin. Mientras que en un sistema de inyeccin indirecta, el aporte de combustible se poda hacer en cualquier momento (con la vlvula de admisin abierta o cerrada). Al tener que realizarse la inyeccin de forma muy precisa (por tiempo y cantidad) no se han podido aplicar este tipo de sistema de alimentacin hasta que la tecnologa lo ha permitido.En un motor de inyeccin directa, el cilindro se llena solamente con aire a travs del conducto de admisin y luego se aporta el combustible. La mezcla se forma dentro del cilindro en un corto espacio de tiempo. Por este motivo, la gasolina tiene que inyectarse a alta presin (unos 30 40 bares) y con un chorro determinado para que favorezca la pulverizacin. Pero tambin es necesario crear turbulencias dentro del cilindro para acelerar el reparto de la gasolina. La cabeza del pistn tiene una cavidad para forzar las turbulencias, y el conducto de admisin tambin se disea con esa intencin.INSTITUTO POLITECNICO NACIONALEscuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica


FuncionamientoCuando se abre la vlvula de admisin, el aire entra al interior del cilindro por la parte superior y llega hasta la cabeza del pistn. El aire choca contra el pistn y retorna hacia la parte superior del cilindro formando una turbulencia. Mientras el aire est entrando, se abre el inyector y se introduce el combustible a presin para formar la mezcla. La cantidad de combustible inyectado y el momento de producirse la inyeccin dependen de las solicitudes sobre el motor y de las posibilidades de funcionamiento que tiene.La inyeccin se produce siempre cuando la vlvula de escape ya est cerrada, de esta forma se impide que parte de la gasolina pueda salir sin quemarse por el escape. La inyeccin tambin puede realizarse en los primeros momentos de la carrera de compresin. En algunos motores, la inyeccin se realiza en diferentes fases.


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.


SEGN EL LUGAR DONDE SE 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.

Ventajas y desventajas de la inyeccin directa eindirectaINSTITUTO POLITECNICO NACIONALEscuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica


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.


MONOPUNTO MULTIPUNTO

Segn el nmero de inyecciones:INSTITUTO POLITECNICO NACIONALEscuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica

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.

SEGN LAS CARACTERSTICAS DE FUNCIONAMIENTO:INYECCIN MECANICA (K-jetronic)

INYECCIN ELECTROMECANICA (KE-jetronic)

INYECCIN ELECTRNICA (L-jetronic, LE-jetronic, motronic, Dijijet, Digifant, etc.) INSTITUTO POLITECNICO NACIONALEscuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica

INYECCIN MECANICA (K-jetronic)


1.- Deposito de carburante 2.- Bomba de alimentacin 3.- Acumulador 4.- Filtro 5.- Dosificador-distribuidor 6.- Regulador de presin de mando 7.- Inyectores 8.- Inyector de arranque en fro 9.- Cajetn de aire adicional 10.- Termocontacto temporizado

INYECCIN MECNICABeneficios - Aumento de la potencia de un motor, ms o menos un 15% - Menor consumo de combustible - Mezcla aire gasolina muy precisa. - Llegada de mezcla totalmente idntica en cantidad para cada cilindro.Desventajas -Alto costo de fabricacin dada su complejidad - Ya fue superada por la inyeccin electrnica.INSTITUTO POLITECNICO NACIONALEscuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica

INYECCIN ELECTROMECANICA (KE-jetronic)


1.- Deposito de combustible. 2.- Bomba de combustible. 3.- Acumulador de combustible. 4.- Filtro de combustible. 5.- Regulador de la presin de combustible. 6.- Embolo de control. 7.- Vlvula de presin diferencial. 8.- Regulador de fase de calentamiento. 9.- Inyector. 10.- Inyector de arranque en fro. 11.- Interruptor trmico temporizado. INSTITUTO POLITECNICO NACIONALEscuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica

12.- Vlvula de aire adicional. 13.- Tornillo de modificacin del ralenti. 14.- Tornillo de modificacin de la mezcla. 15.- Medidor de caudal de aire. 16.- Dosificador-distribuidor de combustible. 17.- Buja. 18.- Vlvula de admisin. 19.- Distribuidor o delco. 20.- Rele. 21.- Pistn. 22.- Llave de contacto.

INYECCIN ELECTRNICA (L-jetronic, LE-jetronic, motronic, Dijijet, Digifant, etc.)


1.- Medidor de caudal de aire;2.- ECU; 3.- Bomba elctrica de gasolina4.- Filtro; 5.- Vlvula de aire adicional; 6.- Sonda lambda; 7.- Sensor de temperatura; 8.- Inyectores electromagnticos9.- Sensor de posicin de la mariposa; 10.- Regulador de presin de combustible.

MONOTRONICINSTITUTO POLITECNICO NACIONALEscuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica

1.- Medidor de caudal de aire;2.- Actuador rotativo de ralent;3.- ECU4.- Bomba elctrica de combustible; 5.- Distribuidor (Delco); 6.- Detector de posicin de mariposa;7.- Bobina de encendido8.- Sonda lambda; 9.- Sensor de r.p.m; 10.- Sensor de temperatura; 11.- Inyectores electromagnticos; 12.- Filtro13.- Regulador de presin de combustible.

INYECCIN ELECTRNICA DE GASOLINA PARA MOTOR WANKEL -MAZDA MPI-INSTITUTO POLITECNICO NACIONALEscuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica

INYECCIN ELECTRNICA DE COMBUSTIBLE Ventajas -Menor consumo de combustible. -Menor contaminacin ambiental dada la precisin del sistema, que evita los desperdicios.INSTITUTO POLITECNICO NACIONALEscuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica


Mezcla estequiomtrica

Se denomina mezcla estequiomtrica cuando se produce una dosificacin de gasolina adecuada para que pueda reaccionar con todo el oxgeno de la cmara de combustin. Este tipo de mezcla se utiliza en los motores de inyeccin indirecta o de carburacin. Su relacin es de 14,7 partes en peso de aire por cada parte en peso de gasolina. Este tipo de mezcla permite obtener el rendimiento mximo del motor con las menores emisiones contaminantes.


Carga estratificadaEste tipo de mezcla se utiliza en algunos motores de inyeccin directa para reducir el consumo de combustible cuando no se requieren las mximas prestaciones del motor. Consiste en inyectar el combustible en dos fases, una pequea parte durante la fase de admisin y la otra en la fase de compresin cuando el aire se encuentra formando turbulencias cerca de la buja. Esta ltima inyeccin crea la mezcla adecuada solamente en la parte de aire que est cerca de la buja, el resto del aire se mantiene con mezcla muy pobre. Cuando salta la chispa solamente se quema la parte de aire y gasolina que est cerca de buja (con mezcla adecuada) y el resto simplemente se dilata por efecto de la temperatura. Este tipo de mezcla genera menos potencia, pero es suficiente para mover el coche en ciudad o a velocidades mantenidas por debajo de 120 km/h.


VentajasLos motores de inyeccin directa consiguen un mejor rendimiento del combustible porque permiten un mejor llenado del cilindro y una mezcla ms homognea. Algunos de estos motores permiten tambin un funcionamiento con cargas estratificadas para reducir el consumo. Este tipo de alimentacin ser adoptado rpidamente por la mayora de los fabricantes en un corto espacio de tiempo para reducir consumos y contaminacin sin perder prestaciones. El mayor inconveniente que presenta este tipo de alimentacin viene del desarrollo necesario en las nuevas culatas y las patentes entre los fabricantes

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