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INYECCIÓN ELECTRÓNICA INDIRECTA GASOLINA 02 - Contenido educativo
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Hola, alumnos de motores de primero de automoción, bienvenidos. En este vídeo se va a analizar
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el funcionamiento de los sistemas de inyección indirecta. Voy a utilizar algunas animaciones
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de la plataforma Electude, que dispone de módulos de aprendizaje con recursos altamente
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interactivos, especialmente indicados para las enseñanzas de los ciclos formativos de
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automoción. Podéis acceder a su plataforma en electude.es. En la animación podéis ver
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un motor de gasolina de cuatro cilindros que dispone de un sistema de inyección electrónica
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indirecta, en el cual el combustible se inyecta en el canal de admisión, puesto que los inyectores
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se encuentran alojados en una rampa situada en dicho colector. El encendido de la mezcla se
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realiza mediante una bobina por cilindro y sigue la secuencia 1-3-4-2. Estos sistemas también reciben
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el nombre de MPI o Multipoint Injection, o inyección multipunto, puesto que a cada cilindro
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le administra combustible un inyector situado en cada uno de los canales de admisión. En los
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motores de gasolina el aire de admisión se regula mediante el acelerador. Antiguamente el acelerador
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disponía de una conexión por cable con la mariposa de admisión. Actualmente se utiliza la tecnología
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Drive-by-Wire, mediante la cual es la unidad de control electrónico del motor la que recibe
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los movimientos del acelerador y decide el ángulo de apertura de la mariposa mediante
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un servomotor, teniendo en cuenta la información suministrada por diferentes sensores.
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Este sistema es especialmente útil en el funcionamiento a ralentí o en frío, puesto
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que adaptará automáticamente la apertura de la mariposa a las necesidades del motor
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en ese momento consiguiendo un funcionamiento óptimo. Como sabemos, los sistemas actuales de
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inyección llevan integrados en su unidad de control la gestión del encendido electrónico
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estático, que podrá ser de tipo DIRIS o de bobina por cilindro. Lógicamente, el sistema de bobina
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por cilindro carece de cables de alta tensión. Vamos a analizar un sistema electrónico completo
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de inyección. Empezamos por los sensores, que son los encargados de aportar información a la
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unidad de control. El medidor de masa de aire determinará la cantidad de aire que está entrando
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en el motor en cada instante en función de la apertura de la mariposa y tendrá en cuenta su
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temperatura. El sensor de posición del árbol de levas ofrece información sobre el PMS del pistón
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del primer cilindro para extinguir el PMS de compresión del PMS de escape. El sensor del
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acelerador indica el movimiento del pedal a la unidad de control. El sensor de temperatura,
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motor, informará de la temperatura del líquido refrigerante. Las ondas lambdas, anterior y
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posterior al catalizador, compararán la cantidad de oxígeno en el escape. El sensor del cigüeñal,
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que podrá ser inductivo o hall, genera una señal de régimen y posición del pistón del cilindro
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número 1. El sensor de detonación informa sobre las posibles vibraciones provocadas por malas
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combustiones. El sensor MAP determina la depresión que hay en el colectorio de admisión. Ahora vamos
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a identificar a los actuadores, que son los encargados de realizar las acciones que ordena
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la unidad de control electrónico una vez aprocesados los datos que han generado los sensores. Válvula
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de ventilación del depósito o canister, que es un pequeño depósito que almacena los vapores de
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combustible y la válvula los aportará a la admisión en determinados momentos. Inyector, que suministra
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el combustible a presión y finamente pulverizado sobre el chorro de aire de admisión en el colector
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y justo antes de las válvulas de admisión. Bobina, que proporciona la alta tensión para provocar el
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salto de chispa en la bujía. El motor, lógicamente, podéis poner de una bobina por cilindro o de un
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sistema RIS. La bomba de alimentación que suministra el combustible a presión al circuito y está
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ubicada en el interior del depósito. La válvula de recirculación de gases de escape o EGR que
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permite el paso de parte de los gases de escape a la admisión en determinadas circunstancias y
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reduce las emisiones contaminantes de NOx. El cuerpo de la mariposa, que dispone de un
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servomotor para realizar la gestión drive-by-wire. Estudiemos ahora el circuito de combustible
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completo. Identifiquemos primero sus componentes. Filtro de combustible, regulador de presión,
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bomba de combustible, depósito de combustible, rampa o raíz de combustible en la que están
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situados los inyectores, retorno de combustible sobrante al depósito, conductos de alimentación
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de combustible hacia la rampa y los inyectores y finalmente inyector con válvula de ventilación
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de vapores de combustible, depósito canister de vapores de combustible. Analicemos ahora
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los componentes del circuito. La bomba de combustible es eléctrica y suele estar sumergida
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en el depósito, el regulador mantiene la presión sobre 3,5 bares y el exceso de combustible
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vuelve al depósito a través del retorno. Una vez que llega el combustible a la rampa,
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se almacena a presión esperando a ser inyectado, finamente pulverizado, a través de los inyectores.
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Los inyectores son electromagnéticos y los acciona la unidad de control electrónica.
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Son actuadores cuyo tiempo de inyección de combustible está regulado por la unidad de control y suele haber un inyector por cilindro.
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En los sistemas de inyección indirecta, los inyectores están montados sobre una rampa y posicionados en el colector de admisión justo delante de las válvulas de admisión.
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El combustible a presión es aportado por la bomba desde el depósito, atraviesa el filtro y llega al raíz con la presión regulada.
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El sobrante vuelve al depósito a través del retorno.
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Si colocamos un manómetro en el circuito, veremos que la presión se mantiene regulada.
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El inyector está formado por un filtro, una bobina, una conexión eléctrica, un núcleo inducido, un muelle y una aguja.
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Cuando la unidad de control deja pasar corriente eléctrica por la bobina, el núcleo inducido sube venciendo la acción del muelle.
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Esta acción permite que el combustible a presión salga pulverizado a través del orificio que libera la aguja del natuberal.
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Los inyectores están continuamente conectados a positivo.
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La unidad de control activa los inyectores cerrando el negativo a masa.
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Cuando la unidad de control no conduce, en el pin de conexión de un inyector, por ejemplo en el 4, tendremos una lectura de voltaje de 12 voltios.
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Cuando la unidad de control ponga a masa el terminal 4, la tensión en dicho terminal bajará a 0 voltios.
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En ese momento, el inyector estará inyectando.
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El final de la inyección producirá un pico de autoinducción en la bobina del inyector que en la animación puede llegar a 50 voltios.
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El tiempo de inyección es pequeño, del orden de milisegundos, de 1 a 25 milisegundos, y lo verificaremos con un osciloscopio.
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En la animación, se ve representado un oscilograma de inyección con un tiempo de inyección de 2 milisegundos.
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Al variar el tiempo de inyección, varía su oscilograma. De manera similar ocurre al acelerar.
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Los sistemas de inyección actuales disponen de mariposas motorizadas, gestionadas por la unidad de control.
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Por ejemplo, puede regular la velocidad de ralentí en función de la temperatura de motor.
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De manera que si la temperatura aumenta, la mariposa se va cerrando y el ralentí baja de revoluciones. También actúa en la fase de arranque, abriendo la mariposa y aumentando el caudal de combustible.
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Para cumplir las últimas normativas anticontaminación, la relación lambda de aire y gasolina debe ser 1 en la mayoría de las ocasiones.
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Es decir, el sistema debe garantizar que suministrará 1 gramo de gasolina por cada 14,7 gramos de aire aspirado.
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Sin embargo, para adaptar el funcionamiento del motor a los diferentes estados de servicio, como por ejemplo arranque en frío, ralentí o aceleración,
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el sistema debe permitir pequeñas variaciones en la relación aire-combustible.
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Lo conseguirá modificando el tiempo de inyección en función de la apertura de la mariposa, para adaptar la riqueza de la mezcla a los diferentes estados de funcionamiento.
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Por ejemplo, permitiendo un ligero empobrecimiento de la mezcla a cargas parciales, y por tanto siendo lambda mayor que 1, o enriqueciendo, por ejemplo, en aceleración, siendo en este caso lambda menor que 1.
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Al soltar el acelerador y siempre que se cumplan ciertas condiciones de temperatura y régimen, se producirá un corte en la inyección.
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En conjunto, el sistema, a través de su unidad de control, gestionará el momento preciso de encendido de la mezcla y la cantidad de gasolina a inyectar en función de las diferentes informaciones que aporten sus sensores.
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Un abrazo y mucho power.
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- Autor/es:
- ANTONIO SÁNCHEZ GARCÍA
- Subido por:
- Antonio S.
- Licencia:
- Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
- Visualizaciones:
- 142
- Fecha:
- 10 de abril de 2021 - 15:54
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES LAZARO CARDENAS
- Duración:
- 09′ 50″
- Relación de aspecto:
- 1.78:1
- Resolución:
- 854x480 píxeles
- Tamaño:
- 204.07 MBytes