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

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

Este sistema ha reemplazado al carburador en los motores de gasolina. Suintroducción se debió a un aumento en las exigencias de los organismos decontrol del medio ambiente para disminuir las emisiones de los motores.

Su importancia radica en su mejor capacidad respecto al carburador paradosificar el combustible y crear un mezcla aire / combustible, muy próxima a laestequiométrica (14,7:1 para la gasolina), lo que garantiza una muy buenacombustión con reducción de los porcentajes de gases tóxicos a la atmósfera.La relación estequiométrica es la proporción exacta de aire y combustible quegarantiza una combustión completa de todo el combustible.

Fundamento

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 mariposa ,en función de la cargamotor necesaria en cada caso, con objeto de adaptar el caudal decombustible a esta medición y conforme al régimen de funcionamientodel motor,

• Dosificar mediante inyección la cantidad de combustible requerida por esta cantidad de aire, necesaria para que la combustión sea lo máscompleta posible, es decir guardando en la medida de lo posible laproporción estequiométrica, dentro de los límites del factor lambda.

• Completar la función de la combustión junto con el Encendido del motor  

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Funcionamiento en inyección gasolina

El funcionamiento se basa en la medición de ciertos parámetros defuncionamiento 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.

Parámetros fundamentales: presión o caudal de aire de admisión, comoparámetro "x" y régimen motor como parámetro "y", dando como resultado untiempo de inyección dado "z". Estos son los dos parámetros de base. quedefinen lo que se llama carga motor .

La carga motor equivale al par motor que tiene que suministrar un motor tantoeléctrico como de combustión interna, para vencer las resistencias que seoponen a su movimiento. En el caso del motor de combustión interna

alternativo, a cualquier régimen motor pueden existir condiciones muydiferentes de carga. Imaginemos por ejemplo un vehículo que se desplazacuesta arriba a 3000 rpm de motor, y luego mantiene ese régimen cuando llegaa la zona llena. En los dos casos tenemos el mismo régimen, pero diferentecarga motor, diferente par motor y por tanto diferente potencia. El conductor tendrá que actuar por lo tanto sobre el acelerador para mantener el mismorégimen.

El par motor es el momento de fuerza que ejerce un motor sobre el eje detransmisión de potencia.

Potencia: cantidad de trabajo realizado por unidad de tiempo.

 

Parámetros de corrección, siendo el más importante el de temperatura delmotor. Este dato llega al calculador electrónico desde un sensor en la culata, ycorrige el valor básico del tiempo de inyección calculado en la cartografía,aumentándolo tanto más cuanto más frío esté el motor. Su influencia es nulacuando el motor está a temperatura de funcionamiento.

Otro parámetro de corrección muy importante en los motores de gasolina es elde la posición de la mariposa, para corregir la mezcla al ralentí y a plena carga,así como detectar la rapidez de la aceleración y enriquecer la mezcla enconsecuencia. Este dato proviene de otro sensor, el potenciómetro demariposa.

Por último y en los últimos años en que se ha impuesto el catalizador está lasonda de oxígeno o sonda lambda, que corrige permanentemente el tiempo deinyección en un margen muy estrecho, para obtener el máximo rendimiento delcatalizador.

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Por otra parte hay que suministrar el combustible a unos 35 a 50 PSI a losinyectores, esto se logra con una bomba eléctrica situada a la salida deldepósito 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) , posición de la mariposa (TPS) y cantidad de oxígeno en los gases de escape (sensor EGO o Lambda),entre otros. Estas señales son procesadas por la unidad de control, dandocomo resultado señales que se transmiten a los actuadores (inyectores) quecontrolan la inyección de combustible y a otras partes del motor para obtener una combustión mejorada, teniendo siempre en cuenta las proporcionesaire/combustible, es decir el factor lambda.

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

combustión.

Este sistema funciona bien si a régimen de funcionamiento constante semantiene la relación aire / combustible, es decir el factor lambda cercana a laestequiométrica (factor lambda = 1). Esto se puede comprobar con un análisisde los gases de combustión, pero al igual que los sistemas a carburador, debeproveer un funcionamiento suave y sin interrupciones en los distintosregímenes de marcha.

Para comprender en mejor forma el sistema de inyeccion de gasolinanombraremos a continuación los elementos que componen esta alimentación:

Los elementos para la alimentación de combustible son:

- Depósito o tanque de combustible: Es el lugar donde se almacena elcombustible para su posterior utilización, generalmente están fabricados demetal anticorrosivo y en caso necesario existen los tanques de seguridad enmateriales ignífugos.

- Línea de combustible: Es la tubería que se encarga de transportar elcombustible a su destino.

- Bomba de combustible: Se encarga de dar la presión necesaria para que en

ningún momento el sistema tenga espacios de aire y el funcionamiento delmotor pueda fallar.- Filtro de combustible: Tiene como finalidad capturar todas las impurezas

que pudiesen llegar al sistema.- Regulador de Presión: Mantiene el combustible bajo presión en el circuito

de alimentación y en las válvulas de inyección.Instalado en el tubo distribuidor o en el circuito junto con la bomba, es unregulador con flujo de retorno. Garantiza precisión uniforme y constante enel circuito de combustible, lo que permite que el motor tenga unfuncionamiento perfecto en todos los regímenes de revolución.Cuando se sobrepasa la presión, ocurre una liberación en el circuito de

retorno, retornando el combustible al tanque sin presión.

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SENSORES.

Sensor de oxigeno o sonda Lambda:

Inventada por Robert Bosch hace 30 años, esta pieza, suele ser desconocida

por los automovilistas, quienes ignoran la importancia de su correcto estado yfuncionamiento.

La sonda está instalada en el tubo de escape del vehículo, en una posicióndonde se logra la temperatura ideal para su funcionamiento, en todos losregímenes de trabajo del motor. Un lado está permanentemente en contactocon los gases de escape y el otro con el aire exterior. Si la cantidad de oxígenoen los dos lados es distinta, se producirá una señal eléctrica (tensión) que seráenviada a la unidad de mando del vehículo. Esta acorta o alarga el tiempo deinyección, optimizando de esta forma el rendimiento del motor y las emisionesde gases contaminantes. La sonda lambda es un componente de desgaste, el

cual debiese ser revisado cada 20.000 a 30.000 Kms.

Esta basado en el principio de funcionamiento de una célula galvanica deconcentración de oxigeno con un electrolito sólido.

El electrolito sólido esta formado por un compuesto cerámico de Dióxidode Zirconio estabilizado con oxido de Itrio, dicha estructura es impenetrable por los gases, la capa cerámica esta cerrada por un extremo, por el otro extremoesta en contacto con la atmósfera (aire exterior) como referencia, ambosextremos del cuerpo cerámico están provistos en su parte interna de electrodosque poseen una fina capa de platino permeable a los gases, un tubo cerradopor un extremo y ranurado por los laterales que protege al cuerpo cerámico degolpes y cambios bruscos de temperatura.

El cuerpo cerámico es permeable a los Iones de O2 a partir deaproximadamente 350° C, con temperaturas de trabajo de 600° C , esta es larazón por la cual las sondas lambda están siendo provistas de sistemascalentadores (resistencias eléctricas) para que la sonda entre enfuncionamiento (envíe señal a la E.C.U) cuando el motor aun, no ha alcanzadosu temperatura normal de funcionamiento.

Como se puede apreciar en la imagen en donde aparecen dos sondas lambda,podemos identificarlas de que tipo son muy fácilmente ya que si éstaspresentan un único conector hacia la unidad de control la sonda lambda carecede calefacción, en caso contrario ésta se tratará de una sonda con calefacción.

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Tanto las sondas con o sin calefacción entregan la información a la unidad decontrol a través de un cable negro (en el caso de las sondas sin calefacciónobviamente este será el único cable presente). Utilizaremos entonces el tester colocando el positivo al cable negro de la sonda y el negativo de éste a masacon el chasis del auto.

Si la sonda estuviese funcionando correctamente el voltaje medido deberíaestar en los rangos de 0,2 y 1,2 volts, por lo que deberemos utilizar un tester enselección de volts en la escala correspondiente.

El voltaje esperado con el motor moderando sin acelerar entre 800 y 900 rpmestaría situado entre 0,4 y 0,5 volts, subiendo a más de 0,8 a medida que loaceleramos.

Si nuestras pruebas nos dan estos valores nos indicaría que la sonda estainformando el porcentaje de oxigeno del escape variando su voltaje.

Si la medición arroja otros valores inferiores a 0,3 volts al aceleramos nosencontramos ante una sonda con un mal funcionamiento.

Como lo recomendamos al comienzo es imprescindible que la sección delsensor esté limpia, por seguridad antes de cambiar la sonda es recomendablevolver a limpiarla (o limpiarla por primera vez si no lo hiciste antes) para luegocolocarla nuevamente y realizar el test otra vez ya que en muchas ocasiones elproblema sólo se debe a la contaminación existente en la zona del sensor, siasí se tratase la ejecución de la nueva prueba nos deberá dar los voltajes enlos rangos establecidos.

Entre las consecuencias de fallos en las sondas lambda podemos encontrar elencendido del testigo Check Engine, un elevado consumo de combustible,tironeo en la marcha, presencia de carbón en las bujías y humo.

Obviamente estas fallas no son siempre producidas por una falla en la sondalambda, pero si existe posibilidad que estos síntomas se daban a ellas.

Según el fabricante de la sonda existirá recomendaciones sobre su reemplazocada ciertos miles de kilómetros, una buena práctica es verificar los gases deescape y testear la sonda lambda cada 20.000 o 30.000 kilómetros.

Recuerde que una sonda lambda en mal estado le pude ocasionar un consumoexcesivo de combustible, por lo que es ideal tener la seguridad que la sondatiene un funcionamiento correcto

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SENSOR MAP: Conocido también por sus siglas en inglés (Manifold AbsolutePresion), este sensor se encuentra en la parte externa del motor después de lamariposa.

Su objetivo radica en proporcionar una señal proporcional a la presión existente

en la tubería de admisión con respecto a la presión atmosférica, midiendo lapresión absoluta existente en el colector de admisión.Para ellos genera una señal que puede ser analógica o digital, reflejando ladiferencia entre la presión en el interior del múltiple de admisión y la atmósfera.

Podemos encontrar dos diferentes tipos de sensores, por variación de presión ypor variación de frecuencia.

El funcionamiento del sensor MAP por variación de presión esta basado en unaresistencia variable accionada por el vacío creado por la admisión del cilindro.

Posee tres conexiones, una de ellas es la entrada de corriente que provee laalimentación al sistema, una conexión de masa y otra de salida. La conexión demasa se encuentra aproximadamente en el rango de los 0 a 0.08 volts, latensión de entrada es generalmente de unos 5 volts mientras que la de salidavaría entre los 0.6 y 2.8 volts. Esta última es la encargada de enviar la señal ala unidad de mando.

Los sensores por variación de frecuencia no pueden ser comprobados de lamisma forma como en el caso de los de presión, si los testeamos siempre nosdará una tensión de alrededor de los 3 volts (esto solo nos notificará que elsensor esta funcionando).

Estos sensores toman la presión barométrica además de la presión de laadmisión obteniendo la presión absoluta del resto de la presión barométrica y lapresión creada por el vacío del cilindro.

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SENSOR MAF

El sensor MAF o sensor del flujo de aire mide directamente el aire que ingresapor el ducto de admisión. Se encuentra colocado entre el filtro de aire y elcuerpo de la mariposa de

aceleración.La salida de la señal del MAF debe ser proporcional a la cantidad de aireingresada. El voltaje de la señal en ralentí debe ser de alrededor de 1Vmientras que en una aceleración brusca la señal del MAF crecerá hasta 3V omás.

¿Cómo funciona exactamente?

Hay dos tipos de sensores MAF, alambre de platino (alambre caliente), y larejilla de aluminio de níquel (película caliente).Ellos varían ligeramente en su diseño, pero su principal trabajo es el mismo,

que utilizan corriente eléctrica para medir la cantidad de aire que entra al motor,la computadora envía corriente eléctrica al elemento de detección del sensor MAF para calentar y mantener su temperatura más alta que la temperatura delaire entrante.En un hot-MAF sensor de película, la película se calienta de 70 gradoscentígrados más calientes que la temperatura del aire entrante.En un sensor de alambre caliente-MAF, el cable se calienta a 99 gradoscentígrados por encima de la temperatura del aire entrante.Cuando el aire pasa a través del elemento, se enfría y por lo tanto aumenta lacantidad de corriente necesaria para calentarlo de nuevo.Debido a que la corriente necesaria varía directamente con la temperatura y ladensidad del aire que entra en el tubo de admisión de aire, la cantidad decorriente es directamente proporcional a la masa de aire que entra al motor.Esta información es usada por la computadora del vehiculo para regular lamezcla de combustible.

¿Puede probar el funcionamiento de un sensor MAF con un voltímetro digital?

Sí, el sensor MAF se puede probar con un voltímetro, usted necesitará saber qué terminal es la correcta para poder hacerlo, algunos sensores MAF sólotiene tres cables, haciéndolos más fáciles de probar, por ejemplo:

En el sensor MAF de 3 cables, una terminal será el cable negativo, la siguienteterminal será la señal que es enviada a la computadora, y la ultima terminalserá el cable de alimentación , la manera de saber cuál terminal es la señal, esconectar el terminal negativo de su voltímetro a una buena tierra en suvehículo, asegúrese de que no haya cables que puedan enredarse en elventilador o la banda del vehiculo al arrancar el motor, pruebe los cables delsensor MAF, el terminal de tierra no mostrara nada, uno de los dos restantestendrán corriente constante de 5 voltios, y el cable de señal puede variar sucorriente dependiendo de la velocidad del motor, entre el 0,6 voltios al ralentí aalrededor de 4,5 voltios con la mariposa del acelerador totalmente abierta.Una vez que usted tiene la prueba positiva de su voltímetro en el cable de

señal, proceda a aumentar o disminuir las revoluciones de el motor en suvehículo, si la señal aumenta a medida que incrementa la velocidad del motor,

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el sensor está funcionando, si no cambia, el sensor no sirve.- Sensores MAF de 4 o cinco terminales suelen tener el sensor de latemperatura del aire combinado en una sola unidad correspondiendo a:-Alimentación 12V-Masa de calefacción

-Masa del sensor MAF-Señal del sensor MAF: 0,7V a 4VAlgunos sensores MAF tienen 5 ó 6 cables pudiendo agregarse unaalimentación de 5V y unaTermistancia de aire (IAT).Algunos MAF pueden tener solamente 3 cables (vehículos Asiáticos) en estetipo se han unificado las dos masas.

SENSOR TPS: Este sensor es conocido también como TPS por sus siglas

Throttle Position Sensor, está situado sobre la mariposa.

Su función radica en registrar la posición de la mariposa enviando lainformación hacia la unidad de control.

El tipo de sensor de mariposa más extendido en su uso es el denominadopotenciómetro.

Consiste en una resistencia variable lineal alimentada con una tensión de 5volts que varía la resistencia proporcionalmente con respecto al efecto causadopor esa señal.

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Control de voltaje mínimo.Uno de los controles que podemos realizar es la medición de voltaje mínimo.Para esto con el sistema en contacto utilizamos un tester haciendo masa con elnegativo del tester a la carrocería y conectando el positivo al cable de señal.

Control de voltaje máximoSe realiza con el sistema en contacto y acelerador a fondo utilizando un tester obteniéndose en caso de correcto una tensión en el rango de la tensión devoltaje máxima según el fabricante, generalmente entre 4 y 4.6 volts.

Barrido de la pistaEl barrido de la pista se realiza con un tester preferentemente de aguja o conun osciloscopio debiéndose comprobar que la tensión se mantenga uniforme ysin ningún tipo de interrupción durante su ascenso. La tensión comienza con elvoltaje mínimo y en su función normal consiste en una subida hasta llegar alvoltaje máximo, valor que depende según el fabricante.

Si no ejercemos ninguna acción sobre la mariposa entonces la señal estaría en0 volts, con una acción total sobre ésta la señal será del máximo de la tensión,por ejemplo 4.6 volts, con una aceleración media la tensión sería proporcionalcon respecto a la máxima, es decir 2.3 volts.

Generalmente tiene 3 terminales de conexión, o 4 cables si incluyen un switchdestinado a la marcha lenta.

Si tienen 3 cables el cursor recorre la pista pudiéndose conocer según latensión dicha la posición del cursor.

Si posee switch para marcha lenta (4 terminales) el cuarto cable va conectadoa masa cuando es detectada la mariposa en el rango de marcha lenta, quedepende según el fabricante y modelo (por ejemplo General Motorsacostumbra situar este rango en 0.5 +/- 0.05 volts, mientras que bosh lo hacepor ejemplo de 0.45 a 0.55 Volts).

Fallas frecuentes

Un problema causado por un TPS en mal estado es la pérdida del control de

marcha lenta, quedando el motor acelerado o regulando en un régimenincorrectos.

La causa de esto es una modificación sufrida en la resistencia del TPS por efecto del calor producido por el motor, produciendo cambios violentos en elvoltaje mínimo y haciendo que la unidad de control no reconozca la marchalenta adecuadamente.Esta falla es una de las más comunes en los TPS, y se detecta mediante elchequeo del barrido explicado anteriormente

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Sensor de temperatura

Estructura y funcionamiento

Existen sensores de temperatura de distintas formas constructivas, según sucampo de aplicación. Dentro de un cuerpo hay montada una resistenciatermosensible de medición, de material semiconductor. Normalmente tiene ellaun coeficiente de temperatura negativo (NTC), raramente un coeficiente detemperatura positivo (PTC), es decir, que su resistencia disminuye o aumentadrásticamente al subir la temperatura.La resistencia de medición forma parte de un circuito divisor de tensiónalimentado con 5 V. La tensión que se mide en la resistencia depende, por tanto, de la temperatura. Ésta se lee a través de un convertidor analógico-digital y es una medida de la temperatura del sensor. La unidad de control delmotor tiene almacenada una curva característica que indica la temperatura

correspondiente a cada valor de resistencia o tensión de salida.

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La medición de la temperatura en el automóvil se efectúa de modo casiexclusivo mediante termómetros de contacto constituidos por materialesresistivos de coeficiente de temperatura positivo (PTC) o negativo (NTC),aprovechando su dependencia de la temperatura. La conversión de laresistencia eléctrica en una tensión analógica se realiza casi siempre mediante

el complemento de una resistencia térmicamente neutra o de sentido opuesto,formando un divisor de tensión.

Diagnostico

Se conecta el negativo del voltímetro a masa y el positivo del voltímetro alcable que envía la señal del sensor.

El sensor con motor frío debería de entregar una tensión en el rango de los 4,8a 5 volts, es decir, el voltaje de alimentación que lleva este sensor.

El sensor se comporta de forma que si la temperatura aumenta el voltajedesciende, mientras que si la temperatura disminuye el voltaje aumentará.

Con el ascenso de temperatura del agua (y por tanto del motor por eso estesensor se identifica como sensor de temperatura del agua o del motor indistintamente), el sensor entonces descenderá con el motor tibio a entregar un voltaje de alrededor de 2,25 volts, hasta alcanzar valores de 0.7 a 1,5 voltaproximadamente con el motor totalmente caliente.

Si observamos estos cambios significa que el sensor se encuentra operativo

con su resistencia variable en servicio, un sensor averiado en cambio nomarcara estas variaciones de voltaje frente a los cambios de temperatura,indicando que el sensor se encuentra indudablemente en corto.

Si un sensor no marca diferencia cuando se calienta y enfría esta indicando unsensor en corto.

temperatura del refrigerante "CTS"?

Si su vehículo está equipado con lo que parece ser dos sensores detemperatura del refrigerante, su vehiculo tiene un sensor de temperatura delrefrigerante y el otro medidor del panel de instrumentos y el sensor detemperatura del refrigerante envía la señal el equipo de control del motor paratransmitir la temperatura del motor correcta, la manera de reconocer cuál es launidad de envío y cuál es el sensor de temperatura del refrigerante esdesenchufar el conector eléctrico y ver cuántos cables están unidos a él, elCTS tiene dos o mas terminales, mientras que la mayoría de unidades detemperatura sólo tienen 1.

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