LA E.C.U Unidad de control de motor

Unidad de control de motor

La unidad de control de motor o ECU (sigla en inglés de engine control unit) es una unidad de control electrónico que administra varios aspectos de la operación de combustión interna del motor. Las unidades de control de motor más simples sólo controlan la cantidad de combustible que es inyectado en cada cilindro en cada ciclo de motor. Las más avanzadas controlan el punto de ignición, el tiempo de apertura/cierre de las válvulas, el nivel de impulso mantenido por elturbocompresor, y control de otros periféricos.

Las unidades de control de motor determinan la cantidad de combustible, el punto de ignición y otros parámetros monitorizando el motor a través de sensores. Estos incluyen: sensor MAP, sensor de posición del acelerador, sensor de temperatura del aire, sensor de oxígeno y muchos otros. Frecuentemente esto se hace usando un control repetitivo (como un controlador PID).

Antes de que las unidades de control de motor fuesen implantadas, la cantidad de combustible por ciclo en un cilindroestaba determinada por un carburador o por una bomba de inyección.

Funciones

Control de la inyección de combustible

Para un motor con inyección de combustible, una ECU determinará la cantidad de combustible que se inyecta basándose en un cierto número de parámetros. Si el acelerador está presionado a fondo, el ECU abrirá ciertas entradas que harán que la entrada de aire al motor sea mayor. La ECU inyectará más combustible según la cantidad de aire que esté pasando al motor. Si el motor no ha alcanzado la temperatura suficiente, la cantidad de combustible inyectado será mayor (haciendo que la mezcla sea más rica hasta que el motor esté caliente).

Control del tiempo de ignición

Un motor de ignición de chispa necesita para iniciar la combustión una chispa en la cámara de combustión. Una ECU puede ajustar el tiempo exacto de la chispa (llamado tiempo de ignición) para proveer una mejor potencia y un menor gasto de combustible. Si la ECU detecta un picado de bielas en el motor, y "analiza" que esto se debe a que el tiempo de ignición se está adelantando al momento de la compresión, ralentizará (retardará) el tiempo en el que se produce la chispa para prevenir la situación.

Una segunda, y más común causa que debe detectar este sistema es cuando el motor gira a muy bajas revoluciones para el trabajo que se le está pidiendo al coche. Este caso se resuelve impidiendo a los pistones moverse hasta que no se haya producido la chispa, evitando así que el momento de la combustión se produzca cuando los pistones ya han comenzado a expandir la cavidad.

Pero esto último sólo se aplica a vehículos con transmisión manual. La ECU en vehículos de transmisión automática simplemente se encargará de reducir el movimiento de la transmisión.

Control de la distribución de válvulas

Algunos motores poseen distribución de válvulas. En estos motores la ECU controla el tiempo en el ciclo de motor en el que las válvulas se deben abrir. Las válvulas se abren normalmente más tarde a mayores velocidades que a menores velocidades. Esto puede optimizar el flujo de aire que entra en el cilindro, incrementando la potencia y evitando la mala combustión de combustible.

Control de arranque

Una relativamente reciente aplicación de la Unidad de Control de Motor es el uso de un preciso instante de tiempo en el que se producen una inyección e ignición para arrancar el motor sin usar un motor de arranque (típicamente eléctrico conectado a la batería). Esta funcionalidad proveerá de una mayor eficiencia al motor, con su consecuente reducción de combustible consumido.

Unidades programables

Una categoría especial de unidades de control de motor son aquellas que son programables. Estas unidades no tienen un comportamiento prefijado, y pueden ser reprogramadas por el usuario.

Las ECUs programables son requeridas en situaciones en las que las modificaciones después de la venta son importantes para el comportamiento final del motor. Entre estas situaciones se incluyen la instalación o cambio del turbocompresor,intercooler, tubo de escape, o cambio a otro tipo de combustible. Como consecuencia de estos cambios, la antigua ECU puede que no provea de un control apropiado con la nueva configuración. En estas situaciones, una ECU programable es la solución. Éstas pueden ser programadas/mapeadas conectadas a un computadora portátil mediante un cable USB, mientras el motor está en marcha.

La unidad de control de motor programable debe controlar la cantidad de combustible a inyectar en cada cilindro. Esta cantidad varia dependiendo en las RPM del motor y en la posición del pedal de aceleración (o la presión del colector de aire). El controlador del motor puede ajustar esto mediante una hoja de cálculo dada por el portátil en la que se representan todas las intersecciones entre valores específicos de las RPM y de las distintas posiciones del pedal de aceleración. Con esta hoja de cálculo se puede determinar la cantidad de combustible que es necesario inyectar.

Modificando estos valores mientras se monitoriza el escape utilizando un sensor de oxígeno (o sonda lambda) se observa si el motor funciona de una forma más eficiente o no, de esta forma encuentra la cantidad óptima de combustible a inyectar en el motor para cada combinación de RPM y posición del acelerador. Este proceso es frecuentemente llevado a cabo por un dinamómetro, dándole al manejador del combustible un entorno controlado en el que trabajar.

Otros parámetros que son usualmente mapeados son:

• Ignición: Define cuando la bujía debe disparar la chispa en el cilindro.
• Límite de revoluciones: Define el máximo número de revoluciones por minuto que el motor puede alcanzar. Más allá de este límite se corta la entrada de combustible.
• Correcta temperatura del agua: Permite la adicción de combustible extra cuando el motor está frío (estrangulador).
• Alimentación de combustible temporal: Le dice a la ECU que es necesario un mayor aporte de combustible cuando el acelerador es presionado.
• Modificador de baja presión en el combustible: Le dice a la ECU que aumente el tiempo en el que actúa la bujía para compensar una pérdida en la presión del combustible.
• Sensor de oxígeno (sensor lambda): Permite que la ECU posea datos permanentes del escape y así modifique la entrada de combustible para conseguir una combustión ideal.
• Sensor de temperatura en el motor: Al llegar a determinada temperatura, la ECU detiene el motor para evitar la deformación de sus partes interiores debido al punto de fundición de los metales que lo constituyen.

Algunas de las unidades de carreras más avanzadas incluyen funcionalidades como control de salida, limitación de la potencia del motor en la primera marcha para evitar la rotura de éste, etc. Otros ejemplos de funciones avanzadas son:

• Control de pérdidas: Configura el comportamiento del waste gate del turbo, controlando el boost.
• Inyección Banked: Configura el comportamiento del doble de inyectores por cilindro, usado para conseguir una inyección de combustible más precisa y para atomizar en un alto rango de RPM.
• Tiempo variable de levas: Le dice a la ECU como controlar las variables temporales en las levas de entrada y escape.
• Control de marchas.

Una ECU de carreras frecuentemente se equipa con un dispositivo de almacenamiento que graba los valores de todos los sensores para un posterior análisis usando un software especial en un ordenador. Esto puede ser muy útil para la puesta a punto del vehículo y se consigue con la observación de los datos buscando anomalías en los datos o comportamientos de las ECUs. El almacenamiento de estos dispositivos que graban los datos suele rondar entre los 0.5 y 16 megabytes.

Para conseguir la comunicación con el conductor, una ECU de carreras puede estar conectada a un "pila de datos", que es un pequeño guion de a bordo en el que el conductor puede ver las actuales RPM, velocidad y otros datos básicos del motor. Estas zonas de almacenamiento, son mayoritariamente digitales, y se comunican con la ECU utilizando uno de los muchos protocolos entre los que se encuentran RS232, CANbus.

ECU flashing

Diseño híbrido digital

Muchos coches recientes (fabricados en 1996 o posteriores) usan Ecus OBD-II, que son capaces de cambiar su programación a través de un puerto OBD. Entusiastas del motor con coches modernos aprovechan las ventajas de esta tecnología modificando sus motores. En lugar de utilizar un nuevo sistema de control de motor, uno puede utilizar el software apropiado para ajustar la antigua ECU. Haciendo esto, es posible mantener todas las funciones y el cableado mientras se utilizan ciertos programas de modificación de parámetros. Esto no debe ser confundido con el chip tuning, en el que el propietario tiene una ECU ROM físicamente remplazada por una distinta - este caso no requiere modificación de hardware (normalmente), aunque un equipamiento especial si es necesario.

Los sistemas de control del motor de fábrica frecuentemente poseen las mismas funcionalidades que unidades que no vienen de serie creadas para carreras, como por ejemplo tiempo de inyección multidimensional, en función de las variables de entrada, y mapas de control de combustible. Generalmente no tienen la habilidad de controlar dispositivos extras auxiliares, como el control de distribución de válvulas si el coche de fábrica tenía una geometría fija en el árbol de levas o si el control de arranque no poseía turbocompresor.

Historia

El modelo híbrido digital fue popular en la mitad de los años 1980. Éste utilizaba técnicas analógicas para tomar medidas y procesaba los parámentros de entrada del motor, luego usaba una tabla almacenada en una memoria de solo lectura para obtener los valores de salida. Sistemas posteriores procesarían estas salidas dinámicamente. Este tipo de sistemas con memoria de solo lectura son fáciles de modificar si uno conoce bien el sistema. La desventaja de estos sistemas es que los valores preprocesados son sólo óptimos para un nuevo motor ideal. Este sistema no tiene la eficiencia de un sistema basado en una unidad central de procesamiento.

Los sistemas de control de motor sofisticados reciben entradas de otras fuentes, y controlan más partes del motor; como por ejemplo, los sistemas de control del tiempo de distribución de válvulas son controlados electrónicmaente así como el funcionamiento del turbocompresor. Éstos además se deben comunicar con las unidades de control de transmisión o directamente con la interfaz que controla la transmisión de forma automática, sistemas de control de tracción y más sistemas con funciones similares. El cable CAN (controller area network) es frecuentemente utilizado para conseguir la comunicación entre estos dispositivos.

Unidades modernas

ECUs modernas utilizan un microprocesador que puede procesar las entradas de los sensores del motor en tiempo real. Una unidad de control electrónico contiene el hardware y el software (firmware). El hardware consiste en un conjunto de componentes electrónicos que van sobre una placa (PCB). El principal componente de este circuito en tabla es un chip microcontrolador. El software está almacenado en el microcontrolador o en otros chips de la PCB, generalmente enmemorias EPROM o en memorias flash; es por ello que la CPU puede ser reprogramada actualizando el software de estas o cambiando los circuitos integrados.

Las unidades de control de motor modernas a veces incluyen control de velocidad.

Otras aplicaciones

Algunos sistemas que se usan en algunos motores de combustión también pueden tener otras aplicaciones. Como por ejemplo en aeronáutica, en los sistemas conocidos como "FADEC" (full authority digital engine controls). Este tipo de control electrónico es menos común en aeroplanos de motor de pistones que en automóviles, debido al alto coste que requieren los certificados que permiten que estas piezas puedan ser usadas para la aviación, a esto se le añade una baja demanda, y la consecuente innovación tecnológica del mercado. Además, un motor de carburador con una ignición magnética y un sistema de alimentación de combustible basado en la gravedad no requiere ninguna potencia electrónica para funcionar, lo que es un bonus en el tema de seguridad. conector OBD 2.

EL SENSOR SONDA LAMBDA

Sonda lambda

Volvo 240, primer automóvil equipado con sonda lambda.

La sonda lambda (Sonda-λ), es un sensor que está situado en el conducto de escape, inmediatamente antes del catalizador, de forma que puede medir la concentración de oxígeno en los gases de escape antes de que sufran alguna alteración. La medida del oxígeno es representativa del grado de riqueza de la mezcla, magnitud que la sonda transforma en un valor de tensión y que comunica a la unidad de control del motor.

Gases del escape

Los gases de escape de un motor de ciclo Otto están formados en un 80% por Nitrógeno, que no participa prácticamente en la reacción química de combustión, un 14-16% de dióxido de carbono o CO₂, y el resto agua (vapor) además de una pequeña proporción de contaminantes, siendo los principales los hidrocarburos (HC) y el monóxido de carbono (CO) . El oxígeno residual es de un 0,3 % aproximadamente. Su proporción varía bastante en función del factor lambda.

Constitución

La sonda en sí está constituida por una parte cerámica y unos electrodos de Circonio o Titanio. Los gases de escape están en contacto con la sonda y esta toma información de la proporción de oxígeno residual tras la combustión.

Funcionamiento en ciclo cerrado:1 medidor de caudal de aire ; 2 y 3 catalizador; 4 inyectores; 5 sonda lambda delantera;6 sonda lambda trasera; 7 llegada de gasolina ; 8 entrada de aire desde el filtro;9 escape

Funcionamiento: el ciclo cerrado

Esa información se transmite a la central de la inyección electrónica y así esta central puede regular la cantidad de combustible que inyecta en el cilindro para mantener la relación lo más próxima a 1/14,7 llamada relación estequiométrica.

La medición se basa en la cantidad de oxígeno restante en el gas evacuado por el tubo de escape. La sonda lambda es uno de los sensores de corrección principales en la electrónica de control, conocido como regulación de lambdapara la limpieza catalítica del gas emitido (popularmente denominadocatalizador regulado). El sensor se basa en dos principios diferentes para las mediciones: el voltaje de un electrolito (sonda de Walther Nernst) y una variación de la resistencia eléctrica de una resistencia de cerámica (sonda de resistencia).

Su campo principal de aplicación es el motor de combustión interna, de ciclo Otto principalmente de inyección de combustible, pero también se usa para regular el gas emitido por calderas de condensación y motores diésel.

La primera versión de la sonda lambda fue desarrollada en 1976 por la empresa alemana Bosch y aplicada al Volvo 240.

SISTEMA COMMON-RAIL

Common-rail

Alfa Romeo 156 JTD, primer automóvil del mundo con motor common-rail

El sistema de common-rail o conducto común es un sistema electrónico deinyección de combustible para motores diésel de inyección directa en el que elgasóleo es aspirado directamente del depósito de combustible a una bomba de alta presión y ésta a su vez lo envía a un conducto común para todos los inyectores y por alta presión al cilindro.

En 1998 recibió el Premio "Paul Pietsch Preis" para Bosch y Fiat por el sistema Common Rail como innovación técnica para el futuro.

Este sistema fue desarrollado por el grupo industrial italiano Fiat Group, en elCentro Ricerche Fiat en colaboración con Magneti Marelli, filial del grupo especializada en componentes automovilísticos y electrónicos. La industrialización la llevó a cabo Bosch. El primer vehículo del mundo en equipar este sistema fue el Alfa Romeo 156 conmotor JTD en 1997.

Concepto

Esquema básico common rail

La idea esencial que rige el diseño es lograr una pulverización mucho mayor que la obtenida en los sistemas de bomba inyectoraanteriores, para optimizar el proceso de inflamación espontánea de la mezcla que se forma en la cámara al inyectar el gasoil, principio básico del ciclo Diesel. Para ello se recurre a hacer unos orificios mucho más pequeños, dispuestos radialmente en la punta del inyector (tobera), compensando esta pequeña sección de paso con una presión mucho mayor.

Es esencialmente igual a la inyección multipunto de un motor de gasolina, en la que también hay un conducto común para todos los inyectores, con la diferencia de que en los motores diésel se trabaja a una presión mucho más alta.

Funcionamiento

El combustible almacenado en el depósito de combustible a baja presión es aspirado por una bomba de transferencia accionada eléctricamente y enviado a una segunda bomba, en este caso, de alta presión que inyecta el combustible a presiones que pueden variar desde unos 300 bar hasta entre 1500 y 2000 bar al cilindro, según las condiciones de funcionamiento.

La bomba de transferencia puede ir montada en la propia bomba de alta presión, accionada por el mecanismo de distribución y sobre todo en el interior del depósito de combustible. El conducto común es una tubería o "rampa" de la que parte una ramificación de tuberías para cada inyector de cada cilindro.

La principal ventaja de este sistema es que nos permite controlar electrónicamente el suministro de combustible permitiéndonos así realizar hasta 5 pre-inyecciones antes de la inyección principal, con lo que conseguimos preparar la mezcla para una óptima combustión. Esto genera un nivel sonoro mucho más bajo y un mejor rendimiento del motor.

Sensores principales

• Sensor de régimen o CKP para sincronizar las inyecciones a los ciclos del motor.
• Sensor de fase o CMP para distinguir entre los cilindros gemelos (p.ej. el 2 y el 3) cuál de ellos está en fase de compresión y cuál en escape, para inyectar en el cilindro que corresponde.
• Sensor de pedal de acelerador, para detectar la carga requerida por el conductor y según la pendiente.
• Sensor de presión de Rail o RPS, para detectar la presión en cada instante.

Sensores secundarios

• Sensor de temperatura del motor o ECT para compensar en el arranque en frío.
• Sensor de temperatura del gasoil para compensar con gasóleo muy caliente.
• Caudalímetro másico de aire o MAF para controlar el funcionamiento del EGR o Recirculación de gases de escape.
• Sensor de presión de admisión del colector o MAP , para detectar la sobrealimentación del Turbo.

Actuadores principales

• Inyectores hidráulicos de mando electromagnético, o piezoeléctrico.
• Regulador de presión del raíl.
• Regulador de caudal de entrada a la bomba de alta presión.

Actuadores secundarios

• Electroválvula de regulación del EGR.
• Relé de control de los precalentadores.
• Mariposa de parada.

Ventajas del common-rail

Bomba de alta presión radial

Inyector Common rail

La principal ventaja de este sistema es que se puede regular lapresión en los inyectores en función de la carga motor, de una manera muy precisa, con que se obtiene una regulación del caudal óptima. Por ejemplo al circular el vehículo subiendo a 2000 rpm por una ligera pendiente, la necesidad de par motor y por tanto depotencia = par motor x rpm es mayor que cuando el vehículo circula a las mismas 2000 rpm cuando baja la pendiente. En los sistemas mecánicos anteriores de inyección por bomba, la presión era prácticamente la misma y había que variar el caudal mediante variación del tiempo de inyección actuando sobre el tiempo de compresión de la bomba inyectora.

Valores típicos de presión son 250 bar a ralentí, hasta 2000 bar a plena carga (no necesariamente a revoluciones máximas).

La óptima atomización del combustible por parte de los inyectores hidráulicos de mando electrónico, controlados por una centralita de inyección electrónica, y la alta presión a la que trabaja el sistema hacen que se aumente el par y por tanto la potencia en todo el rango de revoluciones, se reduzca el consumo de combustible y se disminuya la cantidad de emisiones contaminantes, en especial los óxidos de nitrógeno, el monóxido de carbono y los hidrocarburos sin quemar.

Al no haber un mecanismo mecánico que rija cuándo se debe inyectar el combustible, se puede elegir libremente cuándo inyectar, incluso realizar varias inyecciones en un mismo ciclo. Esto permite la preinyección que se produce justo antes de la principal, aumentando la presión y temperatura dentro del cilindro, lo que mejora la combustión y disminuye el ruido característico de los diésel.

Common-rail en la actualidad

Actualmente, casi todos los automóviles nuevos fabricados en Europa con motor diésel incorporan common-rail identificados bajo distintas siglas según el fabricante (CDI, CDTI, CRDI, DCI, DTI, HDi, I-CTDI, I-DTEC, JTD, TDCI), actualmente se empieza a incorporar en todos los TDI, ....). Bosch, Siemens, Delphi y Denso son los fabricantes más importantes de estos sistemas. Entre los sistemas mencionados existen diferencias considerables en cuanto a la regulación de la presión y el funcionamiento eléctrico de los inyectores, pero básicamente se rigen por la misma forma de trabajo mecánico.

Desde 2003, los automóviles comercializados por Fiat Group Automobiles disponen de una variante más sofisticada del sistema common-rail denominada MultiJet. Esta tecnología desarrollada y patentada por Magneti Marelli (Fiat S.p.A.) permite un mejor control de la mezcla con hasta cinco inyecciones diferentes por ciclo, lo que conlleva mejoras en los consumos, prestaciones y menor impacto ambiental. En 2009 se comenzaron a comercializar automóviles con tecnologíaMultiJet II, una segunda versión de este sistema con hasta 8 inyecciones, mejorando todos los parámetros de la anterior y sin tener que recurrir a filtros de partículas de escape, como en la gran mayoría del resto de marcas automotrices.

LA INYECCION ELECTRONICA

La inyección electrónica es una forma de inyección de combustible, tanto para motores de gasolina, en los cuales lleva ya varias décadas implantada, como para motores diésel, cuya introducción es relativamente más reciente.

inyectores de inyección de gasolina, con su rampa de alimentación

Se puede subdividir en varios tipos (monopunto, multipunto, secuencial, simultánea) pero básicamente todas se basan en la ayuda de laelectrónica para dosificar la inyección del carburante y reducir la emisión de agentes contaminantes a la atmósfera y a la vez optimizar el consumo.

Este sistema ha reemplazado al carburador en los motores de gasolina. Su introducción se debió a un aumento en las exigencias de los organismos de control del medio ambiente para disminuir las emisionesde los motores.

En los motores diésel ha sustituido a la bomba inyectora, con inyectores mecánicos, por una bomba de alta presión con inyectores electrohidráulicos.

Su importancia radica en su mejor capacidad respecto al carburadorpara dosificar el combustible y dosificar la mezcla aire / combustible, es decir el factor lambda de tal modo que quede muy próxima a la estequiométrica (14,7:1 para la gasolina), es decir factor lambda próximo a 1 lo que garantiza una muy buena combustión con reducción de los porcentajes de gases tóxicos a la atmósfera. La relación estequiométrica es la proporción exacta de aire y combustible que garantiza una combustión completa de todo el combustible. En este caso el factor lambdaes igual a 

Fundamento[editar]

La función de la inyección en los motores de gasolina es:

• Medir el aire del medio ambiente que es aspirado por el motor, controlado por el conductor mediante la válvula de mariposa, en función de la carga motor necesaria en cada caso, con objeto de adaptar el caudal de combustible a esta medición y conforme al régimen de funcionamiento del motor,
• dosificar mediante inyección la cantidad de combustible requerida por esta cantidad de aire, necesaria para que la combustión sea lo más completa posible, es decir guardando en la medida de lo posible la proporción estequiométrica, dentro de los límites del factor lambda.
• Completar la función de la combustión junto con el Encendido del motor

En los motores diésel, regular la cantidad de gasoil inyectado en función de la carga motor (pedal acelerador), sincronizándolo con el régimen motor y el orden de encendido de los cilindros. En el caso del motor diésel la alimentación de aire no es controlada por el conductor, solo la de combustible.

Consta fundamentalmente de sensores, una unidad electrónica de control y actuadores o accionadores.

Funcionamiento en inyección gasolina[editar]

El funcionamiento se basa en la medición de ciertos parámetros de funcionamiento del motor, como son: el caudal de aire, régimen del motor (estos dos son los más básicos), y son los que determinan la carga motor, es decir la fuerza necesaria de la combustión para obtener un par motor, es decir una potencia determinada.

Por otra parte hay que suministrar el combustible a unos 2,5 - 3,5 bar a los inyectores, esto se logra con una bomba eléctrica situada a la salida del depósito o dentro del mismo.

Adicionalmente se toman en cuenta otros datos, como la temperatura del aire y del refrigerante, el estado de carga (sensor MAP) en los motores turboalimentados, posición de la mariposa y cantidad de oxígeno en los gases de escape (sensor EGO o Lambda), entre otros. Estas señales son procesadas por la unidad de control, dando como resultado señales que se transmiten a los actuadores (inyectores) que controlan la inyección de combustible y a otras partes del motor para obtener una combustión mejorada, teniendo siempre en cuenta las proporciones aire/combustible, es decir el factor lambda.

El sensor PAM o MAP (Presión Absoluta del Múltiple o Colector) indica la presión absoluta del múltiple de admisión y el sensor EGO (Exhaust Gas Oxigen) o "Sonda lambda" la cantidad de oxígeno presente en los gases de combustión.

Este sistema funciona bien si a régimen de funcionamiento constante se mantiene la relación aire / combustible, es decir elfactor lambda cercana a la estequiométrica (factor lambda = 1). Esto se puede comprobar con un análisis de los gases de combustión, pero al igual que los sistemas a carburador, debe proveer un funcionamiento suave y sin interrupciones en los distintos regímenes de marcha.

Estos sistemas desde hace algún tiempo tienen incorporado un sistema de autocontrol o autodiagnóstico que avisa cuando algo anda mal, además existe la posibilidad de realizar un diagnóstico externo por medio de aparatos de diagnóstico electrónicos que se conectan a la unidad de control de inyección y revisan todos los parámetros, indicando aquellos valores que estén fuera de rango.

La detección de fallas, llamados "DTC" (Diagnostic Trouble Codes) debe realizarla personal especializado en estos sistemas y deben contar con herramientas electrónicas de diagnóstico también especiales para cada tipo de sistema de inyección.

La reparación de estos sistemas se limita al reemplazo de los componentes que han fallado, generalmente los que el diagnóstico electrónico da como defectuosos.

Los sistemas de inyección electrónicos no difieren de los demás, respecto a las normas de seguridad ya que manipula combustible o mezclas explosivas. Lo mismo para el cuidado del medio ambiente, se debe manipular con la precaución de no producir derrames de combustible.

Funcionamiento en inyección diésel[editar]

En este caso la diferencia mayor está en la presión de combustible, la cual pude oscilar entre 400 y 2000 bar, según los requerimientos del motor en cada momento. Esto se logra con una bomba mecánica de alta presión accionada por el motor. Por otra parte el control de los inyectores es electrónico, aunque la operación es hidráulica, mediante unas válvulas diferenciales en el interior del inyector. En este caso mucho más que en el motor de gasolina la limpieza del combustible y la ausencia de agua del mismo es esencial. Para ello hay un filtro con separador de agua incluido.

Los datos esenciales para regular el combustible son: el régimen motor (para sincronizarlo con el funcionamiento de las válvulas y generar el orden de inyección requerido por el número de cilindros del motor) y la posición del pedal deacelerador. En los motores diésel, al no haber mariposa, el aire no es regulado por el conductor y por tanto no es medido para esta función, sino para la regulación de un tipo de contaminante (el óxido de nitrógeno NOx)

Inyectores[editar]

Una de las piezas más importantes en el sistema de inyección de combustible es el inyector. Este es el encargado de hacer que el combustible sea introducido en el múltiple (colector) de admisión o dentro del cilindro según sea el caso. En los motores diésel que llevaban inyección mecánica por bomba inyectora en línea, la apertura del inyector era comandada por una leva y el cierre se hacía mediante un resorte, la carrera de inyección era regulada por una cremallera que se mueve según la posición del regulador de caudal, que depende del acelerador y del régimen del motor.

En la actualidad se ha reemplazado el sistema de leva - cremallera y se ha optado por un sistema electrónico para poder abrir más o menos tiempo y con más o menos presión el inyector y así regular la cantidad de combustible que ingresará en el cilindro.

En lugar de ellos se utiliza un solenoide que al hacerle pasar una determinada cantidad de corriente durante un tiempo controlado generará un campo magnético el cual moverá la aguja del inyector. Para regular la cantidad de corriente que se manda al solenoide distintos sensores toman parámetros que son procesados en una central computarizada y ésta es la que calcula la cantidad de corriente eléctrica enviada para poder mantener una relación estequiométrica entre el aire/combustible (aproximada de 14,7 a 1 en motores de gasolina).

En los motores diésel no hay proporción estequiométrica, siempre se trabaja con exceso de aire (entre 20 a 1 y 50 a 1) ya que no hay mariposa y la potencia se regula regulando el caudal, de modo proporcional al pedal acelerador y al régimen.

sección y operación de un inyector de gasolina

sección de un inyector diesel

• Los parámetros más importantes que se toman para el motor de gasolina son:
  • RPM del motor (para sincronizar con el funcionamiento de los 4 tiempos y el orden de los cilindros)
  • Cantidad de aire que entra al motor (para ajustar la gasolina proporcionalmente a la mezcla estequiométrica)

• Parámetros secundarios :
  • Posición del acelerador, (Para ajustar posiciones de ralentí y plena carga, en que la mezcla es un poco más rica que a estequiométrica, por ej. 13 a 1. Además de esto, para enriquecer temporalmente la mezcla si la aceleración es "nerviosa" por parte del conductor, y para cortar la inyección si el vehículo está rodando, teniendo el conductor el pie levantado, por ejemplo cuesta abajo. Con esto se consigue un ahorro significativo de combustible );
  • Temperatura del líquido refrigerante (para arranque en frío)
  • Composición de los gases de escape mediante la sonda Lambda, entre otros.

• De esta forma se producen los siguientes beneficios:
  • Regular la cantidad de combustible que ingresa al cilindro de forma más precisa,
  • Mantener una relación estequiométrica entre el combustible/aire, no importa si varían factores externos como por ejemplo temperatura del aire o composición del mismo estando a por ejemplo 1500 metros sobre el nivel del mar o en el llano,
  • Mayor ahorro de combustible,
  • Menor contaminación ambiental,
  • Motores con mayor momento par y por tanto potencia, por lo tanto mejores prestaciones, entre otras.