Diseñados para lograr mayor eficiencia y menor contaminación, han evolucionado hasta la inyección directa por cilindro, lo que mejora la potencia y la respuesta inmediata a la hora de acelerar.
En los motores a gasolina, siempre se ha buscado llegar a la mezcla perfecta entre aire y combustible para así obtener la máxima eficiencia posible, y de paso reducir las emisiones de gases contaminantes a la atmósfera, principalmente el CO2.
Durante casi un siglo el encargado de realizar esa mezcla fue el carburador, que consistía en un sistema de inyección de combustible totalmente mecánico manipulado por palancas y por principios físicos de flujo de aire. Sin embargo, al ser un sistema de baja presión, cada cierto tiempo exigía ser sincronizado y a la hora de prender el vehículo resultaba sumamente contaminante mientras se calentaba el motor.
Gracias a las tecnologías informáticas, sensores y actuadores irrumpen en el mercado para reemplazar al vetusto carburador y así dar paso a la inyección electrónica, toda una revolución que permitía una dosificación exacta del combustible, a la vez que variaba el tiempo de inyección de la mezcla dependiendo de las revoluciones del motor, la situación de carga y los gases producidos por la combustión.
En el caso de los inyectores por cilindro, que son casi norma en los vehículos actuales, se obtiene una mejor mezcla, a la vez que logran una regulación más rápida y eficaz. Asimismo, la eliminación del carburador implicó la modificación de los tubos del sistema de admisión para obtener unas corrientes de aire más adecuadas que optimizan el flujo de aire hacia el motor y así lograr un mejor llenado de los cilindros.
Distribución de los sistemas de inyección
1. Por el lugar dónde se produce
la inyección:
Inyección directa: la inyección de combustible se produce en la bifurcación del colector de la admisión, o justo antes de la válvula de admisión. La válvula puede encontrarse abierta o cerrada (Gráfico 1).
Inyección indirecta: la inyección de combustible se realiza directamente en la cámara de combustión. Este sistema permite reducir drásticamente el consumo y mejora la combustión al disminuir la emisión de gases contaminantes (Gráfico 2).
2. Por número de inyectores:
Monopunto: se trata de un sólo inyector de gasolina para todos los cilindros. Por lo general se dispone detrás de la mariposa de admisión para alimentar el múltiple de admisión (Gráfico 3).
Multipunto: utiliza un inyector por cada cilindro. La inyección se realiza sobre el múltiple de admisión o directamente en la cámara de combustión (Gráfico 4).
3. Sistema de control:
Mecánico: como su nombre lo indica, se controla con inyectores totalmente mecánicos.
Electromecánico: se trata una evolución del anterior, que combinan la electrónica con la mecánica.
Electrónico: el control del sistema se realiza a través de una computadora ECU y los inyectores son accionados electrónicamente.
4. Número de inyecciones:
Inyección Continua: el combustible es inyectado continuamente en el múltiple de admisión con una determinada presión y proporción, que pueden ser constantes o variables, dependiendo de los diferentes parámetros del sistema utilizado.
Inyección Intermitente: la unidad de control electrónica (ECU) se encarga de enviar unos pulsos a los inyectores con el fin de abrirlos durante un periodo de tiempo determinado. Este sistema cuenta con tres modalidades de ejecución:
4.1 Simultánea: todos los inyectores pulverizan el combustible al mismo tiempo, ya que se abren y cierran al mismo tiempo.
4.2 Semi-secuencial: los inyectores se activan de dos en dos.
4.3 Secuencial: los inyectores se abren de uno en uno, justo cuando la válvula de admisión se encuentra abierta.
Equipos de diagnóstico
Los equipos para el diagnóstico automotriz nacen de la necesidad de reducir la contaminación de la atmósfera. En Estados Unidos, la ‘California Air Resources Board’ determinó en 1988 que todos los automóviles a gasolina contaran con un elemento que les permitiera realizar diagnósticos del motor. De ahí nacen los OBD (On Board Diagnostics), que permiten controlar los límites máximos de emisiones mediante dispositivos de mando electrónicos.
Para que el conductor detecte un mal funcionamiento del OBD, se impuso la obligación de tener una lámpara que indique fallos (MIL – Malfunction Indicator Lamp).
En Europa, según la Directiva 98/69EG, los automóviles a gasolina del año 2000 en adelante, los diésel de 2003 en adelante, y los camiones de 2005 en adelante, tienen que estar provistos de un OBD. La interfaz estándar del OBD-II no solamente es utilizada por el fabricante para sus funciones avanzadas de diagnóstico, sino también por aquellos que van más allá de lo que la ley exige.
La siguiente etapa planeada es el OBD-III, en el que los propios automóviles se comunican con las autoridades si se produce un empeoramiento de las emisiones de gases nocivos mientras se está en marcha.
¿Cómo se accede a la información de la OBD?
A principios de los 80s, cuando se extendió, el uso de este sistema de diagnosis, cada fabricante era libre de incorporar su propio conector y utilizar los códigos de error que quisiera. Esto dificultaba mucho la utilización de este sistema para las reparaciones, ya que la inversión que requería en los talleres mecánicos era altísima y poco práctica (debían disponer de muchos lectores y de muchas tablas de códigos) para que el uso de este sistema fuera práctico y viable.
La primera norma implantada fue la OBD I en 1988, donde se monitorizaban los parámetros de algunas partes del sistema como la sonda Lambda, el sistema EGR y el ECM (módulo de control).
Una lámpara indicadora de mal funcionamiento (MIL), denominada Check Engine o Service Engine Soon, era requerida para que se iluminara y alertara al conductor del mal funcionamiento y de la necesidad de un servicio de los sistemas de control de emisiones.
En 1996 se llegó a un consenso entre los fabricantes y se estandarizaron los códigos y el conector. Así, con un único lector de códigos y una tabla de errores, se puede diagnosticar un error en cualquier vehículo, independientemente del fabricante. Esta unificación de criterios y estándares mundiales entre las marcas de automóviles, hoy en día y por medio del puerto de diagnóstico OBDII, permite identificar fallos en los motores de combustión interna, como los siguientes:
Motores a gasolina:
- Fallos de la combustión.
- Funcionamiento del sistema de comunicación entre unidades de mando, por ejemplo el Can-Bus.
- Sistema de alimentación de combustible.
- Sensores y actuadores del sistema electrónico que intervienen en la gestión del motor o están relacionados con las emisiones de escape.
- Vigilancia del rendimiento del catalizador.
- Prueba de tensión de sondas lambda.
- Sistema de recuperación de vapores de combustible (cánister).
- Prueba de diagnóstico de fugas.
- Control del sistema de gestión electrónica.
Motores diésel:
- Fallos de la combustión.
- Regulación del comienzo de la inyección.
- Regulación de la presión de sobrealimentación.
- Recirculación de gases de escape.
- Funcionamiento del sistema de comunicación entre unidades de mando, por ejemplo el Can-Bus.
- Control del sistema de gestión electrónica.
- Sensores y actuadores del sistema electrónico que intervienen en la gestión del motor o están relacionados con las emisiones de escape.
Sistemas para ahorrar combustible
La industria del automóvil en su conjunto (fabricantes de vehículos y proveedores de equipamientos) demuestra día a día su compromiso con la mejora de las prestaciones medioambientales de sus vehículos, en un esfuerzo continuo de investigación, desarrollo y oferta de tecnologías que consigan una conducción más eficiente, económica y ecológica.
Inyección directa: gracias a la mejora en la preparación de la mezcla, este sistema permite reducir significativamente el consumo de combustible y, con ello, las emisiones de CO2 (principal gas de efecto invernadero), hidrocarburos (HC) no quemados y óxidos de nitrógeno (NOx), minimizando el efecto de los vehículos a motor sobre la atmósfera y la salud ambiental. Además la inyección directa de gasolina, en combinación con la turbocarga, permite implantar conceptos de “downsizing” para los motores de combustión (menor cilindrada, menor número de cilindros y, por tanto, menos pérdidas por fricción), que logran una reducción adicional del consumo, potencialmente hasta un 30%, sin renunciar a prestaciones mecánicas como el par de giro o potencia de los motores. En los motores de inyección directa de gasolina, la mezcla de aire y combustible se forma directamente en la cámara de combustión.
Start & Stop: Un motor apagado no necesita combustible. Este simple principio es la esencia de los sistemas Start/Stop, introducidos en el mercado por Bosch, que apagan el motor cuando el coche realiza una parada prolongada (semáforos en rojo o atascos) y lo vuelven a arrancar automáticamente cuando el conductor decide reiniciar la marcha (cuando pisa el embrague o, en coches con cambio automático, cuando suelta el pedal del freno). Los dispositivos avanzados Start/Stop consiguen que este proceso suceda de manera inmediata, sin sensación de interferencia en la conducción normal. Otros componentes específicos de este sistema son un motor de arranque reforzado con una vida útil que permite realizar muchos más ciclos de arranque que uno normal, así como una batería y un alternador más potentes.
Instrumentos de lectura
En el mercado actual existen instrumentos que permiten la lectura de los códigos de falla de manera práctica y sencilla. Se trata de instrumentos de lectura de códigos que disponen de capacidad de lectura del OBDII. Se conocen como Scanner y sirven para hacer el tratamiento de la información del OBDII de las diferentes marcas de vehículos y así poder identificar las anomalías del sistema de inyección, entre otros sistemas.
En el mercado se pueden conseguir diferentes alternativas de Scanner. La diferencia entre estos son los protocolos de comunicación para comunicarse, no solo con el sistema de inyección, sino que también pueda identificar otros fallos como en sistemas como el ABS, los airbags, las transmisiones automáticas y todo lo que sea regulado por un computador.◣
Esta muy buena la información