INTRODUCCIÓN A LA INYECCIÓN ELECTRÓNICA.

 

Las prioridades en el diseño de motores de automóviles sufrieron dos cambios importantes en los últimos veinte años. Antes de reestablecer el caballaje máximo, consecuentemente con los requerimientos básicos de seguridad y larga duración. Luego se publicaron las leyes sobre la limpieza  del aire en 1966 y 1970, que dieron absoluta prioridad a las medidas anticontaminantes. Después de 1973 vino la rápida quintuplicación de los precios del petróleo crudo, y las prioridades se volvieron hacia la conservación del combustible por lo cual favorece la eficiencia térmica y mecánica de un motor.

 

El caballaje, un escape mas limpio y consumo de combustible, eso es precisamente lo que deseamos de nuestros próximos automóviles, y podemos obtenerlos, eso dicen, con solo una cosa: la inyección de combustible.

Muchos ingenieros ahora opinan que la inyección de combustible Será un medio vital para progresar mas en la eficiencia de operación sin renunciar a las mejoras que ya se han obtenido con el control de emisiones.

 

La industria automotriz, no esta inmune a la extravagancia de la moda. Los ejemplos abundan, primero fue la tracción en las ruedas delanteras, de pronto los fabricantes quieren fabricar autos con tracción delantera, después de resistirse técnicamente a la tendencia europea por varias generaciones, antes de esto, fueron los frenos de disco, las llantas radiales, lo que sigue es la inyección de combustible (Fuel Injection).

Es fácil vender un principio superior, como los frenos de disco o las llantas radiales y los clientes pagan de inmediato un precio mas elevado a cambio de las ventajas que obtienen. 

 

 

La inyección de combustible ha sido ponderada frecuentemente como un principio superior, y existe suficiente evidencia de que los compradores estaban y están deseosos de aceptar el precio mas elevado, pero cuando se comparan estrechamente las funciones de un sistema de inyección de

 

combustible con las funciones de un carburador, esta superioridad no esta muy clara podría cuestionarse o aun ponerse en duda.

 

A las diferencias les falta contraste, el carburador mezcla combustible con aire para formar una mezcla de combustible, pero eso lo hace también un sistema de inyección de combustible.

 

¿Existen realmente principios diferentes en el funcionamiento? Si uno profundiza bastante en los detalles, si los hay.  En el carburador se succiona combustible en el aire , mientras que en la inyección de combustible se rocía sobre el aire. Hay que elegir entre succión y rociado a presión. La diferencia es muy sutil. Si se tiene un sistema que trabaja con inyección a presión muy baja  ¿quien puede decir que las fuerza de la succión no juega su parte en sacar el combustible de las toberas?

Pero ¿ que sucede con todas las afirmaciones que se enlistaron con apoyo para probar la superioridad  de la inyección de combustible? Se le ha dicho a usted que mide con mucha precisión el combustible. Pero ello depende enteramente del tipo de control de medición que se haya incorporado en el sistema , ¿una regulación exacta del suministro de combustible? No todos los sistemas regulan la inyección, algunos rocían continuamente.

Los modernos carburadores han alcanzado un estado de perfección muy elevada y no hay razón para esperar que ya llegaron a su etapa final.

Los ingenieros se han quedado hipnotizados por las bajas promesas de la inyección de combustible  No. Esa no es la respuesta, es probable que el desacuerdo entre los ingenieros en relación a los meritos de la inyección de combustible tenga su origen en el modo  como perciben las cualidades y las fallas del carburador.

 

Se han hecho tantas modificaciones al carburador que ninguna de sus funciones se puede lograr al máximo. Así pues, la inyección puede parecer atractiva de inmediato, debido a la emoción que se origina al darse cuenta que al quitar el carburador se eliminan los arreglos y se abre camino hacia un funcionamiento mas eficiente del motor. Pero para obtener los beneficios completos de la inyección de combustible, se dependerá de los diseños y del desarrollo del motor para sacar todas las ventajas de lo que se promete.

Veamos la pregunta sobre el aumento de potencia, por ejemplo ¿por qué la inyección de combustible nos permite mas potencia del motor, sin aumentar el consumo de combustible? Porque los motores de inyección de combustible funcionan suavemente con una compresión mas elevada, lo que no puede lograr con las motores de carburador.

Si los motores de los automóviles trabajaran a velocidades constantes, el trabajo no seria difícil. Sin embargo, como se sabe, tienen una escala mas amplia de velocidad y deben operar bajo cargas variables.

 

La desventaja básica del carburador es que debe haber una construcción  en el venturi, cuya función es la de aumentar la velocidad del aire que entra, creando con ello un vació para hacer pasar el combustible por los surtidores desde la cámara del flotador , dicha restricción limita la cantidad de mezcla que entra a los cilindros y da como resultado la potencia baja a velocidades mas elevadas del motor. Esto puede superarse adaptando carburadores mas grandes, pero entonces las dificultades se transfieren al extremo inferior de la escala de velocidades y se pierde flexibilidad.

 

Los múltiples de admisión no son, y tal vez  no pueden ser diseñados para facilitarle las cosas al carburador, los canales se tuercen y dan vuelta pues su forma se determina principalmente por el espacio que se dispone para ellos.

Después de dejar el carburador, la mezcla tiene que desplazarse por una vía sinuosa con cambio en velocidad y forma de flujo que son diferentes para cada puerto. Debido a estas diferencias, no se puede obtener una distribución uniforme de la mezcla, y algunos cilindros funcionan con una mezcla mas rica que la otra.

 

 

Sin embargo eso no da el panorama completo. El carburado tiene que estar hecho también para superar otros tres problemas fundamentales de la preparación de la mezcla  de combustible y las condiciones de funcionamiento del motor.

Una dificultad es el arranque en frió, otra es la necesidad de un enriquecimiento pasajero durante la aceleración. la tercera no existiría si los autos se desplazaran solo en línea recta , sin embargo las carreteras tienen curvas y cualquier cambio en la dirección del auto, origina una fuerza centrífuga que afecta todas sus partes, y lo que va dentro de el incluyendo el combustible en la taza del flotador.

 

El tomar las vueltas con rapidez tiende a forzar el combustible de la taza del flotador  hacia la parte superior de la pared elevando el flotador y evitando así un mayor suministro.

 

Resultados:

 

1- Falta de combustible, 2- el conductor experimenta una perdida súbita de potencia precisamente cuando mas la necesite.

El tercer problema puede evitarse cuidando atentamente la acción del flotador de la tapa de diseño, lo cual no se agrega necesariamente al costo del carburador, pero los problemas primero y segundo requieren mecanismos adicionales para su solución.

 

Los carburadores deben diseñarse de forma que proporcionen una mezcla mas rica en el arranque.  El aire frió en un múltiple frió, origina una mala atomización una parte del combustible se separa del aire y se adhiere a las paredes del múltiple, el carburador debe asegurar que pase suficiente combustible a la cámara de combustión del motor para tener una mezcla que pueda encenderse en los cilindros.

 

Para hacer lo anterior, tiene un mecanismo  ahogador que pueda operarse manual o automáticamente. Pero en ningún caso puede suponerse que responde con exactitud a las condiciones de operación.

 

 Entonces existe el problema de aumentar la velocidad. La apertura instantánea del estrangulador  tiende a empobrecer la mezcla porque la velocidad de flujo de combustible no

 

 

aumenta tan rápido como la velocidad del aire. Para evitar saltos, arrancones, jaloneos, o vacilaciones, en la aceleración súbita, la bomba del acelerador suministra combustible adicional al venturi. La bomba del acelerador, construida en el carburador, lanza un chorro de aire al aire que esta acometido en el momento critico. Esta bomba es por lo general de émbolos simples  que se conecta al varillaje del estrangulador  el combustible que proviene de el, se dosifica en la corriente de aire en una descarga constante de corta duración.

 

Con la inyección de combustible, la necesidad de una bomba

de aceleración, un mecanismo ahogador y medios especiales para asegurar el flujo continuo de combustible al tomar las vueltas con fuerza lateral  elevada, pueden incluirse como parte integral del sistema y hacer que funciones automáticamente.

 

Debemos evitar en pensar en la inyección de combustible en términos de un sistema rígido y especifico. En vez de ello, debemos ver la inyección de combustible como un principio de operación que se puede aplicar a varios tipos de diferentes sistemas. Continuamente están apareciendo innovaciones y es posible que todavía no exista lo ultimo en inyección de combustible.

 

Actualmente, el ingeniero de inyección de combustible tiene muchas elecciones diferentes de hacer. ¿Dónde inyectar? ¿Cómo inyectar? Son dos preguntas importantes que contestar .Se podría inyectar: 1- Dentro de cada cilindro. 2- Dentro de cada puerto. 3- Corriente arriba en el múltiple de admisión.

 

La ubicación de la tobera del inyector fija la regulación hasta cierto grado. Con inyección directa dentro de cada cilindro. La inyección debe ocurrir en un periodo corto, durante la carrera de compresión.

 

 

 

 

 

 

 

 

Con la inyección en el puerto la dosificación no  es critica. Si esta se regula, debe coincidir con el periodo de apertura de la válvula .

 

Con la inyección regulada en el puerto , la duración es en parte una función de la cantidad que se va a inyectar. Con motores de alta velocidad, surge un problema físico porque deben inyectarse cantidades extremadamente diminutas de combustible y conceder cierto tiempo para la atomización en periodos que se puedan medir únicamente e milisegundos.

 

La inyección directa requiere de una bomba de alta presión que, además de ser ruidosa, consume energía para presurizar el combustible . para los autos de producción en serie , los ingenieros han enfocado su atención en otros sistemas que trabajan con bombas de presión mas bajas y que consumen menos energía. La presión mas baja para el suministro de combustible  se obtiene con los sistemas electrónicos de inyección. Algunas compañías están investigando sistemas que están en el limite, es decir que toman algo de los carburadores y algo de la inyección de combustible, controlados por medios electrónicos. En estas compañías se han acuñado una nueva expresión: Control electrónico de combustible.

 

Esa puede ser la idea del futuro, lo siguiente examina los principios de la preparación de la mezcla, el proceso de la combustión, así como el pasado y presente de los sistemas de inyección de combustible, con el fin de dar un antecedente sólido  de todo este asunto, a partir de los fundamentos hacia la frontera de la tecnología.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La industria automotriz avanza tecnológicamente en la investigación, y la reducción de las emisiones contaminantes y consumo de combustible. Por tal motivo las plantas armadoras, junto con los gobiernos federales, han tenido la necesidad de introducir sistemas mas complejos en los vehículos automotores.

Es por eso en el año de 1989 comenzaron los estudios para una norma mas completa con la normalización llamada OBD II, que fue implantada inicialmente en california en 1994 Por diversas normas internacionales se introdujo al mercado los sistemas de diagnostico abordo numero dos (OBD II) en los estados unidos de Norteamérica, llegando a nuestro país en el año de 1995.

Hella conciente de que los avances tecnológicos lleguen a ustedes, a recopilado información que consideramos importante. En donde encontrara características de los sistemas electrónicos.