Evolucion sistema de aire y combustible

1Inyección de gasolina Módulo 1

Sistemas electrónicos de inyección de gasolina

Introducción


Sistema básico de inyección de combustible

• Existen diversos tipos constructivos de sistemas de inyección de gasolina:

• Tipo mecánica

• Tipo electrónica

• En la actualidad la totalidad de los sistemas son electrónicos, existiendo

diferentes variedades constructivas, de mayor o menor complejidad, aunque en

esencia todos los sistemas se parecen mucho

• El combustible es introducido al motor por medio de los inyectores. Los

inyectores están presurizados por medio de la bomba de combustible.

• La computadora recibe el dato de la cantidad de aire que entra al motor (junto a

otros parámetros de funcionamiento) para poder calcular el pulso de inyección en

cada momento.


Métodos para cálculo del aire de entrada

La medición de la cantidad de aire que entra al motor es importante para el cálculo del combustible a inyectar. Los métodos mas comunes para medir el aire son:

• RPM - Angulo de mariposa (sistemas muy antiguos)

• Presión en el múltiple de admisión - sensor MAP

• Sensor tipo volumétrico o de paleta - sensor VAF

• Sensor ultrasónico Von Karman

• Sensor tipo hilo caliente - sensor MAF


Características de la inyección respecto al carburador

• Menor condensación en múltiple de admisión

• Mejor y más rápida respuesta (menor

distancia a recorrer por el combustible)

• Menores cotas de contaminación


Ventajas de los sistema de inyección

Menores cotas de contaminación debido factores como:

• Uso de catalizador para convertir los gases residuales de la combustión como

NOx CO y HxCx en gases no nocivos .

• Control preciso del tiempo de inyección en cada situación de funcionamiento

de motor.

• Recirculación de gases de escape, que contribuye a disminuir los NOx.

• Mejor respuesta, ralentí más parejo, menor condensación de vapor de

combustible en múltiple de admisión, autoadaptabilidad por cambios climáticos,

etc.

El consumo de combustible es notablemente menor debido a:

• Uniformidad de la mezcla en cada cilindro.

• Mejor atomización del combustible que eleva la eficiencia de la combustión.

• La localización del inyector provoca menor licuefacción del combustible.

• Corte de combustible en desaceleración.


Sistema básico de inyección de combustible

Señales principales usadas para el cálculo primario del pulso de inyección

• Cantidad de aire que entra al motor, medida por diferentes métodos.

• Revoluciones de motor/ángulo de cigüeñal.


Sistema básico de inyección

Un sistema de inyección está compuesto por:Central de control (A)

Sensores (B)

Actuadores (C)


Sensores del sistema

• Elementos que envían señales eléctricas a la Central de Control.

• Los sensores transforman

cantidades físicas (temperatura,

RPM, presión, etc.) en señales

eléctricas.


Algunos de los sensores típicos de un sistema son:

• Sensor de temperatura de refrigerante - TW

• Sensor de temperatura de aire - TA

• Sensor de presión del múltiple - MAP

• Sensor de presión barométrica - BARO

• Sensor de velocidad del vehículo - SPEED SENSOR

• Sensor de mariposa - TPS

• Sensor de flujo másico de aire - MAF

• Sensor de flujo volumétrico de aire - VAF

• Sensores de giro del motor y/o posición de cigüeñal - CKP

• Sensor de detonación - KS

• Sensor de oxígeno en escape - EGO, HEGO

• Sensores de accionamiento de Dirección Aire Acondicionado, dirección de

potencia, etc.

• Sensores de accionamiento y apertura de válvulas

• Sensor de presión en el depósito de combustible

Hay otros sensores que en ocasiones son incorporados según las necesidades y grado

de desarrollo del vehículo


Actuadores

Elementos que ejecutan órdenes de la central de control. Las órdenes de la central se transmiten eléctricamente hasta los “actuadores”.

Algunos ejemplos de actuadores son:

• Inyectores de combustible

• Válvulas de aire ralentí

• Electroválvula de canister

• Bomba de combustible

• Módulo de ignición, etc.


Central de control

La central de control estácompuesta por:

• Unidad de salida y entrada de datos

• Microprocesador

• Memoria EPROM

• Memoria RAM

• Sistema de autodiagnóstico

• En sistemas más modernos

conexión con el sistema CAN


• Las señales de los sensores son procesadas y los resultados comparados con los

datos escritos en la base de datos (mapas). A partir de esto se calculan los

parámetros de acción para los actuadores, quienes ejecutan las órdenes de la

central.

• La central también tiene incorporado un sistema de conversión analógico-digital

para convertir las señales de los sensores cuando son señales analógicas en señales

digitales. En la actualidad algunos sensores producen señales digitales.

• En la actualidad las centrales de control no solo controlan el sistema de inyección,

sino que también gestionan el sistema de encendido. A estos sistemas se los llama

“SISTEMAS DE GESTION DE MOTOR”.

• Asimismo, en muchos casos las señales de los sensores de Inyección de

combustible son compartidas por otras centrales (Ej: Transmisión Automática).

Central de control


Otros componentes del sistema de inyección

• Bomba de combustible

• Tuberías de combustible

• Regulador de presión

• Rampa de combustible

• Filtro de combustible

• Relays y cableado

• Filtro de carbón activado

• Válvula EGR

• Otros dispositivos


Clasificación de los sistemas de inyección (1)

• Sistemas monopunto: inyector único para todos los inyectores o por bancada de cilindros

• Sistemas multipunto: existen tantos inyectores como cilindros


Clasificación de los sistemas de inyección (2)

Según el tipo (o forma) de inyección:

• Simultánea

• Grupal

• Secuencial

Cil 1

Cil 3

Cil 4

Cil 2

Cil 1

Cil 3

Cil 4

Cil 2

Cil 1

Cil 3

Cil 4

Cil 2

0º 360º 720º 1080º-360º

PMS cil 1

PMS cil 3

PMS cil 4

PMS cil 2


Clasificación en función del tipo de inyección: según la forma en que se produce la inyección podemos establecer dos tipos principales y uno que es combinación de ambos.

• Inyección secuencial: el pulso de inyección de cada inyector se hace en el

momento indicado para cada cilindro, justo antes de la apertura de la válvula de

admisión (ver figura, parte 3). De esta manera se hace la introducción del

combustible siguiendo la secuencia de admisión y encendido.

• Inyección simultánea: en este tipo más antiguo se realiza el pulso de inyección

de todos los inyectores a la vez, sin importar el momento en particular de cada

cilindro.

• Inyección grupal: es una situación intermedia entre los otros dos sistemas. La

inyección de combustible se realiza por grupos de inyectores.


Clasificación según la forma en la que el sistema calcula el tiempo básico de inyección.

• Existen cuatro maneras fundamentales para el cálculo del tiempo básico de

inyección de combustible. Este tiempo básico de inyección es el que calcula la

central en función de los parámetros principales del sistema (sin tener en cuenta

factores como temperatura de motor, señal de sonda lambda, etc.).

• El tiempo básico de inyección es corregido después por adición de tiempos

debidas a las señales de otros sensores.

• Por ángulo de mariposa y RPM de motor

• Densidad de aire y RPM de motor

• Flujo volumétrico de aire

• Flujo másico de aire


Clasificación según la forma en la que el sistema regula la marcha lenta …

1 - Por ángulo de mariposa y RPM de motor: un actuador de tipo motor de C.C. actúa

sobre la mariposa cerrando o abriendo un pequeño ángulo para asegurar el ralentí en

cualquier condición. El sensor de RPM envía la señal correspondiente y la central

aumenta levemente el pulso de inyección. El sensor de RPM compara la velocidad en ese

momento con la nominal que debe tener el motor en ralentí y el ciclo de corrección

recomienza.

2 - Densidad de aire y RPM de motor: Un corrector de marcha lenta controla un paso

de aire, paralelo a la mariposa de aceleración manejada por la central. El sensor MAP

(que mide la depresión en el múltiple de admisión) en este caso determina la

densidad/depresión de aire dentro del colector de admisión.


Clasificación según la forma en la que el sistema regula la marcha lenta …

3 - Flujo volumétrico de aire: como en el caso anterior la central controla un corrector de

marcha lenta. La medición de flujo volumétrico de aire dentro del colector hará que la

central modifique el tiempo de inyección.

4 - Flujo másico de aire: Idéntico al caso anterior, con la diferencia que el sensor mide

masa de aire. La central actúa para aumentar el pulso de acuerdo al aumento de masa de

aire entrante al motor.

5 - Los sistemas sin corrector poseen un tornillo que actúa directamente sobre la

mariposa de aceleración.


Rendimiento del motor térmico

Factores que afectan el rendimiento

• Diseño mecánico

• El grado de compresión del motor

• El buen desarrollo del proceso de combustión

• La relación o mezcla de aire y combustible (A/C)

Relación aire - combustibleA/C 14,7:1

14,7 gr de aire combinan con 1 gr de

combustible (gasolina)


El motor térmico - Rendimiento y requerimientos

En gran parte el rendimiento del motor térmico depende de su diseño mecánico y

de otros factores esenciales como:

• Compresión: a mayor compresión mayor será el rendimiento térmico del motor.

Esto está limitado por la detonación. Puede retrasarse la aparición de la detonación

con una mezcla homogénea y otros factores de flujo de aire entrante a la cámara de

combustión.

• Calidad de combustión: son preponderantes para lograr una calidad de

combustión lo más alta posible: la homogeneidad de la mezcla, frentes de llama

uniformes, situación de la bujía y en especial proporción de mezcla

• Mezcla de aire-combustible: el consumo específico del motor depende en gran

medida de la relación aire combustible. El mínimo porcentaje de gases

contaminantes se obtiene con 14,7 kg de aire para quemar 1 kg de gasolina

(relación estequiométrica).


Mezclas ricas y mezclas pobres

• Mezcla estequiométrica 14,7:1 (en peso)

• Mezcla rica: más combustible que el

estequiométrico.

• Mezcla pobre: Menos combustible

que el estequiométrico.


• Las mezclas ricas producen un consumo mayor de combustible. En este caso la

contaminación producida por gases de escape aumenta, pues crece el porcentaje de

CO (monóxido de carbono) y también los HxCx (hidrocarburos no quemados)

emitidos por el motor. Cuando la riqueza aumenta mucho no se produce la ignición

de la mezcla.

• Las mezclas pobres producen una disminución de potencia acentuada,

disminución de CO y HxCx, pero aumento de NOx (óxidos de nitrógeno).

Es importante tener en cuenta que la menor cota de contaminación por gases de escape

se logra con MEZCLA ESTEQUIOMETRICA, por lo que durante mucho tiempo se ha

tendido a hacer funcionar los motores con esta mezcla. En la actualidad algunos motores

trabajan con mezclas pobres y extra pobre para lograr consumos de combustible aún

menores.


Relaciones de mezcla AC para otros combustibles

Combustible Relación AC (Kg/Kg)

• Alcohol 9.0 / 1

• Gas propano - butano (GPL) 15.5 / 1

• Diesel 15.2 / 11

• Gas Metano (GNC) 17.2 / 1

Las relaciones AC dependen de la naturaleza del combustible.


Algunos gases de escape son• CO Monóxido de carbono

• CO2 Dióxido de carbono

• HxCx Hidrocarburos no

quemados

• NOx Oxidos de nitrógeno

• SOx Oxidos de azufre

• O2 Oxígeno

• H2O Vapor de agua

• N2 Nitrógeno

• CH4 Metano

• H2 Hidrógeno

Gases de escape

Aire + Combustible → O2 + CO2 + CO + HxCx + H2O + N2 + NOx + otros gases

La ecuación resumida de la combustión es


CO: Es incoloro e inodoro. Es altamente tóxico por su afinidad con la hemoglobina de la sangre. Como es pobre en oxígeno, resta el mismo del flujo sanguíneo. Se mide en %. Valores altos indican una mezcla rica o una combustión incompleta.

NOx: Se forman en condiciones de alta temperatura de motor o motor en alta carga.

También depende en gran medida del adelanto de encendido. Al reaccionar con los rayos

ultravioleta del sol, origina Acido Nítrico, que forma el llamado Smog Fotoquímico.

HxCx: Combustible no quemado de varios componentes. Se mide en ppm (partes por

millón de partes). Si la concentración de HxCx es alta nos indica mezcla rica, mala

combustión durante mezcla pobre o escape contaminado con aceite.

Durante la combustión se liberan otros gases como:

CO2: Dióxido de carbono, que es inofensivo para el medio ambiente en bajas

concentraciones. Niveles bajos indican una combustión mala o problemas de encendido.

O2: Oxígeno del aire que sobra en el proceso de combustión. Alto % de O2 se debe a

mezcla pobre, escape roto o combustiones incompletas.


Un motor que funciona con sistema de inyección en perfectas condiciones emite gases con porcentajes cercanos a:

CO Monóxido de carbono 0.01 % – 0.5 %

CO2 Dióxido de carbono 13 % - 17 %

HxCx Hidrocarburos no quemados 50 ppm o menor

NOx Óxidos de nitrógeno 50 ppm – 600 ppm

O2 Oxígeno 0.05 % - 0.4 %

H2O Vapor de agua

N2 Nitrógeno

CH4 Metano

H2 Hidrógeno

SOx Óxidos de azufre

Gases de escape – porcentajes de emisiones


Algunas de las causas para lecturas de gases altas se dan a continuación:

• Alto HxCx: problemas mecánicos de válvulas, retenes, etc. Defectos de encendido,

relación AC pobre (mala combustión), relación AC rica, otros defectos en otros

sistemas (EGR, Canister), catalizador.

• Alto CO: Filtro de aire, avance muy grande, problemas de sistema de combustible

(inyectores trabados, regulador de presión, etc.), catalizador defectuoso, relación AC

alta.

• O2 alto: Chispa defectuosa, inyección permanente de aire en el escape, relación

AC muy pobre (no hay facilidad de combustión), escape pinchado.

• CO2 alto: relación AC muy rica o muy pobre. Combustión defectuosa por varios

motivos.

• N0x alto: avance incorrecto, alta temperatura, leve detonación, cámara con

depósitos de carbón, relación AC extremadamente pobre, catalizador.


Reducción de los índices de gases: Se logra la reducción de estos gases con lo siguientes métodos:

• Control exacto de mezcla

• Control de avance de encendido

• Postcombustión o catalizador

• Control de proceso de desaceleración de motor

• Control de gases en el tanque de combustible y en carter

• Recirculación de gases de escape

• Inyección artificial de aire

• Otras tecnologías

Gases de escape y otros métodos de reducción de emisiones …


Adoptando otras formas de control se logran resultados interesantes, pero se

afecta el rendimiento del motor:

• Disminución de la relación de compresión: esta modalidad disminuye la

temperatura de la cámara de combustión por lo que bajan mucho la cantidad de N0x,

pero se disminuye asimismo la potencia erogada por el motor.

• Aumento del ángulo de cruce de válvulas: aumenta el rendimiento volumétrico,

por lo que baja la dilución del aire fresco al mejorar la limpieza del cilindro. Esto

favorece a su vez la disminución de los HxCx, pero la válvula de escape debe ser

mucho mas resistente a altas temperaturas.

• Algunas formas de disminución de gases favorables que se pueden adoptar

durante el diseño son: Cámaras hemisféricas y flujo cruzado de gases aumentan el

rendimiento de la combustión pues crece el rendimiento volumétrico, cuatro o más

válvulas por cilindro también favorecen el Rendimiento Volumétrico.


El factor Lambda λ

Factor definido como el cociente entre el aire que realmente entra en el motor y el aire

teórico para mezcla estequiométrica.

Cuando λ = 1 se cumple que la contaminación producida por la combustión para el

funcionamiento del motor alcanza sus valores mínimos de CO y HxCx, como muestra el

gráfico siguiente. Los valores de NOx son en este caso mayores que para mezclas no

estequiométricas con λ<1.

λ = 1

NOx

COHxCx

MONOXIDO DE CARBONO CO - %

HIDROCARBUROS HxCx – ppm

OXIDOS DE NITROGENO NOx -- ppm


El factor Lambda λ

Otros parámetros de funcionamiento de motor

λ = 1

M

Ce

Ce mínimo

CONSUMO ESPECÍFICO Ce – g/Kw.H

PAR MOTOR M – N.m

M máximo


La relación Lambda es un cociente que nos indica las cantidades relativas de aire real

que entra a un motor en particular con la cantidad de aire teórico para mezcla

estequiométrica.

• λλλλ = 1 mezcla estequiométrica

• λλλλ < 1 mezcla rica en combustible

• λλλλ > 1 mezcla pobre en combustible, decrece el CO

Se puede estudiar el comportamiento de un motor en función de la variación del

coeficiente λλλλ

Con mezclas justas (λλλλ = 1) disminuyen CO y HxCx, pero son altos los porcentajes de

Nox, por lo que se deben tomar otras medidas y estrategias de control para

mantenerlo dentro de límites aceptables. En la figura anterior vemos que el consumo

específico Ce, se hace mínimo para la zona levemente pobre, en cambio el par motor

M se hace máximo en la zona levemente rica.


Control de avance de encendido

El control electrónico de avance de ignición se hace mediante “mapas de encendido”digitalizados.


Control de avance de igniciónEl avance de encendido es necesario para lograr que la combustión se complete

perfectamente cuando el pistón llegue al PMS.

• Un avance de encendido tardío produce una pérdida de potencia notable en el

motor (curva 3) pues la presión resultante es baja.

• Por el contrario, un avance de ignición excesivo es una de las causas del fenómeno

llamado detonación (curva 2).

• El avance ideal corresponde a la curva 1.

Con un mapa de datos digitalizados el sistema de inyección moderno (que en muchos

casos gobierna el encendido) puede adoptar el mejor avance en cada momento y

circunstancia. Este “mapa de datos” es propio de cada motor y debe ser hecho en banco

de pruebas. El gráfico de la derecha en la figura enterior corresponde a un mapa de

avance de encendido en función de carga de motor y RPM. Obsérvese como cada punto

de Carga y RPM tiene su valor correspondiente de avance de encendido.


Control de Detonación

Es un proceso de combustión muy violento no controlado e indeseable.

Factores que favorecen la detonación:

• Avance de encendido muy alto

• Bajo octanaje del combustible

• Carga elevada de motor en bajas vueltas

• Forma de la cámara

• Temperatura de mezcla elevada

• Temperatura de motor muy elevada

• Relación de compresión muy elevada

• Mezcla excesivamente pobre

Frente de llama normal

Ignición espontánea(posterior al salto de chispa)


Control de detonación

• La detonación de la mezcla ocurre cuando una parte de la mezcla fresca

explota espontáneamente antes que sea alcanzada por el frente de llama de la

mezcla ya encendida.

• A medida que el pistón sube en su carrera de compresión va comprimiendo a

la mezcla de aire y combustible que eleva su temperatura rápidamente. El

avance de encendido hace que la chispa salte y encienda el frente de llama,

como se observa en la figura anterior.

• El mapeo adecuado del avance de encendido evita este fenómeno

indeseable.

El fenómeno de Detonación no debe confundirse con el fenómeno de

Preencendido.


Límite de detonación inferior - LDI

• El avance ideal B es mayor que el avance ideal A

• La máxima potencia B es mayor que la máxima potencia A

Po

ten

cia

(CV

)

Avance º

Relación de comp. R1

Avance ideal

Detonación

Po

ten

cia

(CV

)

Avance º

Relación de comp. R2

Avance ideal

Detonación

R2 > R1

A B


El preencendido de la mezcla

Es diferente a la detonación. La mezcla se preenciende antes debido a puntos de incandescencia originados por diversos factores.

Factores que favorecen el preencendido• Temperatura elevada de motor

• Carbono incandescente en la cámara

• Electrodos de bujías incandescentes (grado

térmico inadecuado)

Frente de llama normal

Ignición por punto incandescente(anterior al salto de chispa)

Los tres factores antes mencionados tienen una influencia notable sobre la formación de gases contaminantes


Avance de encendido y consumo específico Ce

Los valores de Ce mínimos se alcanzan para valores de λ ≈ 1,1 a 1,2.

El consumo específico Ce es un valor que nos indica la cantidad de gramos de combustible que consume un motor para darnos una potencia de 1kW por hora. (gr/kW.h)


Avance de encendido y gases emitidos

El avance de encendido ejerce una poderosa influencia en la emisión de gases aumentando en forma importante los porcentajes de cada uno.


El catalizador de gases de escape

CatalizadorDispositivo que sirve para reducir los gases tóxicos

de escape.

Ubicación del catalizador


• El elemento catalizador es un bloque de cerámica especial tipo panal de abeja

revestido interiormente. El revestimiento interior del catalizador es un film de metales

nobles como Rodio (Ro), Paladio (Pd) y Molibdeno (Mo).

• La propiedad de este recubrimiento es la de acelerar el proceso de postcombustión

de los gases nocivos. Un catalizador que funciona normalmente alcanza una

temperatura de funcionamiento de 400 °C a 700 °C.

• Para que un catalizador sea eficiente la mezcla debe estar muy controlada (siempre

alrededor de λ = 1) . Si la mezcla es muy rica no habrá suficiente O2 para la

combustión (oxidación) y si es muy pobre habrá demasiado O2 por lo que las

reacciones químicas no tendrán lugar eficientemente.



• El elemento catalizador es un bloque de cerámica especial tipo panal de abeja revestido interiormente.

• El revestimiento interior del catalizador

es un film de metales nobles como

Rodio (Ro), Paladio (Pd) y Molibdeno

(Mo).

• La propiedad de este recubrimiento es

la de acelerar el proceso de

postcombustión de los gases nocivos.



El catalizador de gases de escape (B)

Catalizadores de tres vías:Son llamados así los catalizadores que convierten los tres gases nocivos en otros gases

inocuos.


Concentración de gases después del catalizador

Gases antes del catalizador

Gases después del catalizador


La sonda de oxígeno o sonda Lambda

La sonda de oxígeno mide la cantidad de oxígeno en los gases de escape.

La información de la misma es esencial

para controlar que el sistema trabaje en la

zona de relación estequiométrica.

1- sensor de aire, 2 - motor, 3a - señal de sonda primaria, 3b - señal de sonda secundaria, 4 - catalizador,

5 - inyectores, 6 - central de control


La sonda de oxígeno o sensor Lambda está en contacto con los gases que hay en el

interior del escape. La cantidad de oxígeno remanente en el escape es un indicativo de

la riqueza o pobreza de la mezcla y es medido por la sonda para determinar este hecho.

La sonda también está en contacto con el oxígeno de la atmósfera. La diferencia de

concentración entre ambos porcentajes de O2 genera una señal de tensión eléctrica.

En el capítulo referente a los sensores del sistema de inyección se verá con mayor

detenimiento este sensor tan importante.

El funcionamiento de la sonda se basa en el siguiente principio:

La diferencia de concentración de O2 entre escape y aire atmosférico genera una

tensión eléctrica entre las caras internas y externas de la Sonda (o sea entre la parte en

contacto con los gases de escape y la parte en contacto con el oxígeno de la atmósfera).

La sonda de oxígeno o sonda Lambda


La sonda de oxígeno (B)

La sonda de oxígeno cambia su señal en las cercanías de λ=1


Control de mezcla en desaceleración

La desaceleraciones bruscas con mariposa totalmente cerrada y motor girando a gran velocidad favorecen la formación de hidrocarburos sin quemar (HC).

Se usan dos estrategias para solucionar este problema:

• Cut - Off o corte de combustible

• Dash Pot o retardo de cierre de la mariposa


• Estrategia de Cut-Off: la central de control advierte por medio del sensor de la

mariposa el cierre violento de la misma. Ante esto corta el suministro de combustible

para evitar la formación de HC y mantiene fijo el avance de encendido. Luego de que

las RPM de motor descienden inyecta pequeñas cantidades de combustible para

mantener el ralentí en el caso de que el motor no tenga carga. Esta situación se

mantendrá hasta que se accione levemente el acelerador.

• Estrategia de Dash-Pot: consiste en retardar por medios mecánicos el cierre total de

la mariposa cuando se cierra bruscamente con lo que impide la fuerte depresión en el

colector de admisión cuando se produce una desaceleración muy violenta, lo que

favorece la creación de HC. En muchos casos, cuando no existe una válvula

retardadora de cierre de mariposa, se adopta que la central de control permita una

entrada de aire adicional por un paso lateral para moderar la depresión del colector

(generalmente por apertura parcial momentánea de la válvula de ralentí).


Recirculación de gases de escape (EGR)

Usado para disminuir las emisiones de NOx

1 - Gases de escape, 2 -Sensor de levantamiento, 3 -

Válvula EGR, 4 - Central de control, 5 - Medidor de masa,

6 - Señal de RPM.


El proceso EGR se utiliza como medio muy eficiente para la reducción de gases N0x en un motor, que aparecen bajo alta carga y temperatura. Se provoca que una parte de los gases de escape sean reingresados en la cámara de combustión, lo que enfría la cámara de combustión

La incorporación de este dispositivo trae aparejado en un motor:

• Disminución de potencia.

• Disminución de la eficacia lubricante del aceite en el cilindro por introducción de

material particulado.

• Incrustaciones varias en cámara, válvulas, etc.

La válvula EGR no actúa en algunas condiciones como: mezcla rica (pocos N0x),

ralentí, motor frío o baja carga, plena carga o aceleración violenta. Suelen ser

neumáticas en su accionamiento, la central de control gerencia el vacío de motor a la

válvula.

Recirculación de gases de escape (EGR)


Eliminación de Gases de cárter de motor – Sistema PCV

Están formados por CO en bajas proporciones y HC en altas proporciones. Los gases de este tipo están originados por la evaporación de compuestos de aceite y restos de combustible y de gases de combustión que pasan a través de los aros de pistón.

Este proceso trae aparejado algunos inconvenientes:• Pérdida de potencia: se contamina la

mezcla.

• Aparecen incrustaciones de la cámara,

cilindros, válvulas, electrodos de bujía, y

tubo de admisión.

• Las incrustaciones favorecen el

preencendido.


Vapores de tanque de combustible

1- Entrada al colector, 2 - Válvula de purga, 3 - Válvula de corte de aire, 4 -Vapor de combustible, 5 - Sensor de presión, 6 - Válvula de seguridad

El sistema antievaporación consta de un depósito de carbón activado, en donde se

almacenan los vapores formados en el tanque. Una electroválvula controlada por la

central permite o bloquea el paso de los mismos hacia la cámara de combustión.

Para evitar el sobre enriquecimiento de la mezcla la central controla el momento en

que los vapores son introducidos al motor.


Otras tecnologías para reducir emisiones

Inyección de aire en el sistema de escape por medio de bomba.Los gases como CO y HC pueden ser post-combustionados en el escape, antes del

catalizador para aliviar la tarea de este. Para ello se inyecta aire fresco en cantidades

adecuadas, lo que junto a la temperatura reinante, provocan la completa oxidación

(quemado) de los mismos. Es un proceso útil para el momento de calentamiento de

motor, cuando el catalizador permanece frío y su acción no es eficiente.


Sistema de admisión de aire - Filtro de aire


Sistema de admisión de aire

Cuerpo de aceleración: en el caso de los sistemas multipunto contiene:

• Sensor TPS, tornillo de ralenti mínimo, tornillo de

tope, entrada y salida para calefacción. A veces tiene

integrado la válvula de ralenti, la conexión de vacío

para MAP, etc.


Sistema de admisión de aire - Control de by-pass

Control de by-pass de dos etapas

• Sabemos que un valor de torque alto en bajas RPM se obtiene usando un orificio primario largo porque esto favorece la acción de la inercia del aire, lo que favorece el llenado de cilindros.

• Por el contrario, un valor de torque alto en elevadas RPM de motor se obtiene usando

ambos conductos para permitir un llenado mejor en estas condiciones.

• Se pueden construir sistemas mas sofisticados con tres vías de admisión o con

longitudes variables de múltiple.


Sistema de combustible


Bomba de combustible Tipos de rodete usuales

a - tipo de celda de rolos

b - tipo periférica

c - tipo de engranaje

d - tipo de canal lateral


Regulador de presión Rampa de inyectores y regulador de presión

1. rampa de inyectores2. regulador de presión

3. inyector4. conexión de vacío

5. entrada de combustible6. retorno al depósito

Corte del regulador de presión

1. entrada de combustible

2. salida de combustible

3. asiento metálico

4. membrana

5. resorte de presión

6. conexión al vacío del múltiple

7. válvula

a - sistema convencional de regulación de presión de combustible, b - sistema sin retorno

1 - depósito, 2 - bomba, 3 - filtro, 4 - tubería de envío de combustible, 5 - regulador de

presión, 6 - inyectores, 8 - línea de retorno.


Regulación de presión de combustible

Los sistemas de inyección incorporan un dispositivo regulador de presión de

combustible, que normalmente puede ser de dos tipos.

• El sistema más común es el que tiene el regulador en la rampa de inyectores, como se

ve en la figura de la izquierda. Este regulador mantiene la presión en valores tales que la

cantidad de combustible inyectado, siempre es función del tiempo de inyección y nunca

de la diferencia de presiones entre múltiple de admisión y combustible.

• El otro sistema, tiene el mismo objetivo, pero el regulador está ubicado como se

muestra en la figura de la izquierda sobre la misma tubería de alimentación (no existe

tubería de retorno), derivando una cantidad de combustible hacia el depósito para

regular la presión en todo momento. Este sistema tiene la ventaja de que el combustible

que circula no eleva la temperatura del que esta en el depósito ya que no circula por la

rampa de inyectores.


Regulador de presión - Atenuador de pulsaciones

Acción del regulador de presión de combustible colocado en la rampa:

Se puede observar en la figura precedente, la forma en la que la presión de combustible

“sigue” a la depresión de múltiple de admisión del motor. Esto asegura que siempre existe

la misma diferencia de presiones entre rampa de combustible y múltiple de admisión.


Atenuador de pulsaciones

Atenuador de pulsaciones1. resorte de tensión

2. placa de presión

3. diafragma

4. entrada de combustible

5. salida de combustible

En algunos sistemas se coloca en la rampa de inyectores (por lo general en un extremo) un

“atenuador de pulsaciones”, que tiene como misión amortiguar las pulsaciones que se

producen en el fluido dentro de la rampa de inyectores.


Filtro externo y tuberías

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Automotive

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