Inyección electrónica de combustible 3...

Teoría de funcionamiento

90-883065J02 SEPTIEMBRE 2007 Página 3A-1

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Inyección electrónica de combustibleSección 3A - Teoría de funcionamiento

Índice

Sistema de inyección electrónica de combustible.........................................................................3A-2

Sistema de inducción de aire....................3A-2Sistema de combustible............................3A-3

Componentes del sistema de combustible......3A-3Bomba de combustible.............................3A-3Separador de vapores..............................3A-5Regulador de presión de combustible......3A-6Refrigerador del combustible....................3A-7

Sensores..........................................................3A-7Función de los sensores...........................3A-7Sensor de posición del cigüeñal (CPS)..................................................................3A-7Sensor de temperatura del refrigerante delmotor (ECT)..............................................3A-8Sensor de presión absoluta del colector(MAP)........................................................3A-8Sensor de temperatura del aire del colector(MAT)........................................................3A-8

Sensor de posición del acelerador (TPS)..................................................................3A-8Interruptor de la presión de aceite............3A-9

Accionadores...................................................3A-9Función de los accionadores....................3A-9Control de aire en ralentí (IAC).................3A-9Inyector de combustible..........................3A-10

Relé de alimentación principal (MPR)............3A-10Conjunto del portafusibles.............................3A-10Diodo de supresión........................................3A-11Módulo de control electrónico........................3A-11

Matriz de control de sistemas ECM........3A-12Resumen del sistema de control del motor....3A-13

Control de regulación de encendido.......3A-13Sistema de combustible..........................3A-13Control IAC.............................................3A-14Controles y funciones.............................3A-14


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Sistema de inyección electrónica de combustibleSistema de inducción de aire

El sistema de inducción de aire está formado por un colector de admisión (una guía deadmisión para cada cilindro conectado a una caja neumática común), un cuerpo/obturadordel acelerador único que lleva un sensor de posición del acelerador (TPS), el control deaire en ralentí (IAC), un sensor de presión absoluta del colector (MAP) y un sensor detemperatura del aire del colector (MAT). El colector de admisión también alberga elcolector de distribución de combustible y los inyectores de combustible.

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ab

c d

e

f

a - Colector de admisiónb - Sensor de presión absoluta del colector

(MAP)c - Sensor de temperatura del aire del

distribuidor (MAT)

d - Sensor de posición del acelerador (TPS)e - Cuerpo/obturador del aceleradorf - Control de aire en ralentí (IAC)



Sistema de combustibleEl sistema de combustible está formado por un conector del conducto de combustible, unfiltro del combustible separador del agua, una bomba mecánica de combustible de bajapresión, una bomba eléctrica de combustible de alta presión, un colector de distribuciónde combustible, inyectores de combustible, un refrigerador de combustible y un reguladorde presión de combustible. La bomba mecánica de combustible de baja presión conduceel combustible desde el depósito, a través del conector del conducto y el filtro decombustible y, a continuación, lo envía a la bomba de combustible de alta presión dentrodel depósito separador de vapores. El combustible de alta presión circula a través delrefrigerador de combustible hasta llegar al colector de distribución y los inyectores decombustible, donde se pulveriza en el interior del colector de admisión. El combustible queno usan los inyectores (el combustible que no entra en el colector de distribución por elconducto de combustible de alta presión) circula a través del refrigerador de combustibley luego fluye por el regulador de presión hasta regresar al depósito separador de vapores.

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a

b

c

d

e

f

g h

i

a - Depósito separador de vapores/bombaeléctrica de combustible de alta presión

b - Filtro de combustible de alta presiónc - Colector de distribución de combustibled - Inyectores de combustible (4)e - Filtro del combustible separador del

agua

f - Bomba mecánica de combustible de bajapresión

g - Conector del conducto de combustibleh - Refrigerador de combustiblei - Regulador de presión

Componentes del sistema de combustibleBomba de combustible

La bomba de combustible es una bomba tipo diafragma accionada mecánicamente por elbalancín.Su base aísla la bomba de combustible del calor del bloque del motor. La bomba decombustible se enfría con agua a fin de evitar el bloqueo por vapor al enfriar el combustible.



Si se acaba el combustible del motor o se produce una obstrucción (en el lado de entradade la bomba) que impida un flujo adecuado de combustible, la bomba emitirá chasquidos.

28116

b

a

c

d

a - Salida de combustible al VSTb - Entrada de combustible del filtro/

depósito

c - Salida de agua hacia el indicadord - Entrada de agua del refrigerador de

combustible del VST



Separador de vaporesN/S 1B036613 E INFERIORES

El separador de vapores permite mantener un suministro de combustible líquido hacia labomba de combustible de alta presión localizada en el depósito separador de vapores. Elcombustible proveniente de la bomba mecánica de combustible de baja presión va a laparte superior del separador de vapores y se controla mediante el conjunto de aguja/flotador de admisión. El combustible bajo presión de la bomba de alta presión circula porel refrigerador y llega hasta el colector de distribución de combustible y los inyectores. Elcombustible sobrante fluye por el regulador de presión de regreso al depósito separadorde vapores.

28114

f

e

d

c

a

b

a

d

e

f

a - Combustible de la bomba mecánica decombustible

b - Aguja de admisión y válvula del flotadorc - Bomba eléctrica de combustible de alta

presión

d - Salida de combustible al colector dedistribución de combustible

e - Refrigerador de combustiblef - Regulador de presión



N/S 1B036614 Y SUPERIOR

aa

b

c

d

d ee

f

g

f

g

h

8292

i

a - Entrada de combustible de la bombamecánica de combustible

b - Aguja de admisiónc - Bomba de combustible de alta presiónd - Refrigerador de combustiblee - Combustible de alta presión al colector

de distribución de combustible

f - Conducto de combustible de la bomba dealta presión al refrigerador de combustible

g - Conducto de combustible del refrigeradorde combustible al regulador de presión decombustible

h - Regulador de presión de combustiblei - Orificio de ventilación del VST al colector

de admisión

Regulador de presión de combustibleN/S 1B036613 E INFERIORES

El regulador de presión de combustible, montado encima del separador de vapores,mantiene una presión estable entre la bomba de alta presión y los inyectores decombustible. El regulador de presión consta de un diafragma cargado por resorte, el cualacciona un conjunto de válvula/asiento. La presión del combustible sobrante desplaza desu asiento la válvula, haciendo el combustible vuelva al tanque del separador de vapores.El combustible sobrante se canaliza por debajo del nivel de combustible en el depósitoseparador de vapores a través de una tubería interna a fin de evitar su vaporización.El lado con resorte del diafragma cuenta con ventilación a presión atmosférica, que permiteque la presión barométrica actúe sobre el diafragma junto con la presión del resorte.

a

b

c9451

a - Orificio de ventilación a la atmósferab - Combustible de alta presión del

refrigerador de combustible

c - Combustible sobrante al VST



N/S 1B036614 Y SUPERIOREl regulador de presión de combustible está montado dentro del VST, en la cubierta delseparador de vapores. Mantiene una presión estable entre la bomba de combustible dealta presión y los inyectores de combustible. El regulador de presión consta de undiafragma cargado por resorte, el cual acciona un conjunto de válvula/asiento. La presióndel combustible sobrante desplaza de su asiento la válvula, haciendo el combustiblevuelva al tanque del separador de vapores. El combustible sobrante se canaliza por debajodel nivel de combustible en el depósito separador de vapores a través de una tuberíainterna a fin de evitar su vaporización.El lado del resorte del diafragma tiene ventilación dentro del VST. El VST cuenta conventilación a presión atmosférica, que permite que la presión barométrica actúe sobre eldiafragma junto con la presión del resorte.

Refrigerador del combustibleEl separador de vapores lleva un refrigerador de combustible (intercambiador de calor)que emplea el agua de refrigeración del motor para bajar la temperatura del combustiblede alta presión suministrado a los inyectores de combustible, así como al circuito deretorno al VST. El descenso de la temperatura del combustible a alta presión circulanteevita la formación de vapores de combustible.

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SensoresFunción de los sensores

Los sensores son algunos de los componentes clave para controlar una eficacia delcombustible, una potencia y unas emisiones óptimas en los motores de combustióninterna. Cada sensor está diseñado para monitorizar una condición específica o identificaruna ubicación. Estos sensores de condición y ubicación suministran información vital alECM. Los sensores, junto con el ECM, gestionan los sistemas de combustible, encendidoy advertencia a partir de la información recibida en dichos sensores.

Sensor de posición del cigüeñal (CPS)Cuando el volante motor gira, el CPS detecta la ubicación de los 54 dientes del volantemotor y envía la señal del disparador al ECM. El módulo ECM utiliza la información delsensor CPS y determina el momento adecuado para activar cada bobina de encendido ycada inyector de combustible.



El CPS facilita al ECM información sobre la posición del ángulo del cigüeñal y la velocidaddel motor, que el ECM utiliza para determinar el suministro de combustible y la regulaciónde la chispa.

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Sensor de temperatura del refrigerante del motor (ECT)El sensor de ECT está situado en la cubierta del escape del motor y sobresale hacia elinterior del conducto de retorno de agua. El sensor monitoriza la temperatura del agua derefrigeración que pasa a través del motor de acuerdo con la información del termostato yenvía señales al módulo ECM para su procesamiento.

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Sensor de presión absoluta del colector (MAP)El sensor MAP está montado en el colector de admisión y mide la presión absoluta dentrodel colector de admisión. Esta información se usa después para determinar el suministrode combustible y la regulación de la chispa.

28130

Sensor de temperatura del aire del colector (MAT)El sensor MAT está montado en el colector de admisión y mide la temperatura del aire decarga. Esta información se envía después al ECM para su procesamiento.

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Sensor de posición del acelerador (TPS)El TPS está situado sobre el cuerpo del acelerador y va conectado al eje del acelerador.Envía al ECM información sobre el ángulo de aceleración.

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Interruptor de la presión de aceiteEl interruptor de la presión de aceite está situado en el lado de babor del motor y sobresalehacia el interior la cocina de aceite a presión entre la bomba y el filtro de aceite. Este sensorenvía una señal al ECM para indicar la presión de aceite baja, lo que activa la interrupcióndel encendido o la inyección, o la bocina de advertencia.

28132

AccionadoresFunción de los accionadores

Los accionadores reciben señales de salida provenientes del ECM y efectúan funcionesque controlan la proporción aire-combustible, el avance al encendido y las RPM en ralentí.Los accionadores mantienen una economía de combustible óptima como una relacióndirecta de la potencia del motor.

Control de aire en ralentí (IAC)El control de aire en ralentí (IAC) es una válvula de solenoide cargado por resorte,accionada eléctricamente que controla la cantidad de aire que se desvía cuando elobturador de aceleración está cerrado. Las señales provenientes del ECM regulan el ciclode trabajo mientras la válvula de IAC permanece abierta o cerrada. La válvula de IACcontrola las siguientes tres funciones:• Suministra aire adicional de admisión para el motor durante el arranque y permite

aumentar las RPM en ralentí durante el calentamiento del motor.• Controla la velocidad en ralentí según las condiciones variables de marcha y carga del

motor.• Funciona como amortiguador electrónico y ofrece aire adicional de desvío cuando el

acelerador se cierra rápidamente durante una deceleración rápida, con lo que evitaasí que el motor se detenga.

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Inyector de combustibleEl inyector de combustible es un solenoide cargado por resorte y accionado eléctricamenteque suministra un volumen regulado de combustible a la guía del colector de admisión,justo delante de la válvula de admisión. Los inyectores se cargan eléctricamente cuandoel interruptor de la llave de encendido se deja en la posición de marcha. El ECM controlala inyección y completa el circuito de puesta a tierra, levantando el solenoide, lo cualpermite que fluya el combustible de alta presión. A continuación, el ECM abre el circuitode puesta a tierra, lo que permite que el resorte cierre el inyector y detenga el flujo decombustible.

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Relé de alimentación principal (MPR)El MPR se regula mediante el ECM. Suministra alimentación a las bobinas de encendido,el control de aire en ralentí, los inyectores y la bomba de combustible de alta presión.

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Conjunto del portafusiblesEl portafusibles contiene cuatro fusibles de funcionamiento y uno de repuesto.1. El fusible n.º 1 protege el cableado SmartCraft.2. El fusible n.º 2 recibe alimentación del relé principal y protege los cables rojo/azul del

motor. Este fusible suministra alimentación a los inyectores, el control de aire en ralentíy la bomba eléctrica de combustible.

3. El fusible n.º 3 protege los cables rojo/morado del motor, el relé principal dealimentación y el interruptor de la llave de encendido. Cuando el interruptor de la llavede encendido está activado, este fusible permite que los cables morados del motor, elinterruptor de la llave de encendido y los indicadores del panel de instrumentos quedenprotegidos y reciban alimentación.

4. El fusible n.º 4 recibe alimentación del relé principal y protege los cables rojo/amarillodel motor. Este fusible suministra alimentación a las bobinas de encendido.



5. El fusible n.º 5 corresponde al fusible de repuesto de 20 amperios.

1

2

3

4

2

5 2

522

a

bd

c

f g13398

e

a - Circuito del bus de datos SmartCraft -Fusible de 5 amperios

b - Circuitos de inyectores de combustible/control de aire de bomba decombustible/en ralentí - Fusible de 20amperios

c - Relé principal/accesorios - Fusible de 20amperios

d - Circuito de la bobina de encendido -Fusible de 25 amperios

e - Fusible de repuesto de 20 amperiosf - Fusible en buen estadog - Fusible fundido

Diodo de supresiónEl diodo de supresión está situado entre el conductor marrón del solenoide de arranque yel conductor amarillo/rojo del interruptor de la llave de encendido (dentro del mazo decables del motor) y va conectado a la toma a tierra del motor. La función del diodo desupresión es eliminar la sobrecarga inductiva creada cuando se desactiva el solenoide dearranque (el interruptor de la llave de encendido se gira de la posición de arranque a la demarcha).

BLK

BRN YEL/RED 27950

Módulo de control electrónicoEl ECM funciona con 5 voltios. Si este módulo falla, el motor se detendrá. Las entradas alECM se pueden monitorizar y probar mediante el sistema de diagnóstico computerizado(CDS).

Sistema de diagnóstico computerizado(CDS) Realizar pedido a través de SPX



El ECM realiza las siguientes funciones:• Calcula los requisitos precisos de combustible y regulación de encendido según la

velocidad del motor, la posición del acelerador, la presión del distribuidor y lastemperaturas del aire del colector y del refrigerante del motor.

• Controla directamente el circuito de puesta a tierra de los inyectores de combustible,las bobinas de encendido, la bomba de combustible de alta presión y el control de aireen ralentí.

• Controla indirectamente el circuito positivo de los inyectores de combustible, lasbobinas de encendido y el control de aire en ralentí.

• Controla las funciones de la bocina de alarma y las advertencias.• Controla la función de límite de RPM.• Registra la información de funcionamiento del motor.

Matriz de control de sistemas ECMElemento de control

de ECM Parámetro de descripción

Regulación deencendido

Controla la óptima regulación de encendido de acuerdo con las condiciones de funcionamientoactuales.

Inyección delcombustible

Controla el ancho de impulso de la inyección de combustible (duración) para una eficacia óptima deacuerdo con el estado actual de funcionamiento.

Control de aire enralentí (IAC)

Estabiliza las RPM del motor en ralentí y durante una rápida desaceleración de las RPM del motor,mediante la gestión del ciclo de trabajo que activa el IAC para controlar el aire de derivación queentra en el colector de admisión.

Tacómetro Envía seis impulsos por revolución del motor (polo 12).

Bocina deadvertencia

Después del arranque:pitido corto durante 2 segundos después del arranque inicial del motor que indica el funcionamientode todos los sensores.Sonido continuo:con el motor excesivamente revolucionado, la temperatura del refrigerante del motor es superior a90 °C (194 °F) y la presión del aceite del motor es de 24,5 kPa (3.6 PSI).Sonido intermitente:el sensor de MAP o el de la temperatura del refrigerante del motor están defectuosos odesconectados.

Lámpara deadvertencia

Después del arranque:se ilumina durante 5 segundos después del arranque inicial del motor, lo que indica el funcionamientode todos los sensoresIluminación continua:Con el motor excesivamente revolucionado, la temperatura del refrigerante del motor es superior a90 °C (194 °F) y la presión del aceite del motor es de 24,5 kPa (3.6 PSI).Iluminación intermitente:El sensor de MAP o el de la temperatura del refrigerante del motor están defectuosos odesconectados.

Memoriza datos defuncionamiento

Tiempo de motor en marchaExceso de temperatura y hora de incidenciaEngine Guardian (exceso de RPM y reducción de RPM a 2800 o menos)Fallos del sensor



Resumen del sistema de control del motorControl de regulación de encendido

ECM Sensores

Carga del motor y mapa de velocidad del motor

Sensor de presión absoluta del colector (MAP)

Sensor de posición del cigüeñal (CPS)

Sensor de temperatura del aire del distribuidor (MAT)

Corrección de temperatura del motor Sensor de temperatura del refrigerante del motor (ECT)

Corrección de arranqueSensor de temperatura del refrigerante del motor (ECT)


Interrupción del encendido por disminución de la velocidad delmotor


Sensor de temperatura del refrigerante del motor (ECT)

Interruptor de la presión de aceite

Prevención contra exceso de revoluciones Sensor de posición del cigüeñal (CPS)

Interrupción del motorInterruptor de la llave de encendido

Interruptor de parada

Estabilizador en ralentí Sensor de posición del cigüeñal (CPS)

Control de seguridad Sensores e interruptores

Sistema de combustibleECM Sensores

Carga del motor y mapa de velocidad del motorSensor de presión absoluta del colector (MAP)

Sensor de temperatura del aire del distribuidor (MAT)

Corrección de temperatura del motor Sensor de temperatura del refrigerante del motor (ECT)

Corrección de arranque Sensor de temperatura del refrigerante del motor (ECT)

Corrección de aceleración rápidaSensor de posición del acelerador (TPS)


Corrección de desaceleración rápidaSensor de posición del acelerador (TPS)


Interrupción del combustible por disminución de la velocidaddel motor


Interruptor de la presión de aceite


Voltaje de la batería

Prevención contra exceso de revoluciones Sensor de posición del cigüeñal (CPS)




Control IACECM Sensores

Velocidad del motor Sensor de posición del cigüeñal (CPS)

Corrección de temperatura del motor



Sensor de posición del acelerador (TPS)

Corrección de arranque Sensor de temperatura del refrigerante del motor (ECT)

Corrección de desaceleración rápidaSensor de posición del acelerador (TPS)


Retroinformación de velocidad en ralentíSensor de posición del cigüeñal (CPS)


Control de velocidad en ralentí variableSensor de posición del acelerador (TPS)


Preparación para el arranque Sensor de temperatura del refrigerante del motor (ECT)


Controles y funcionesEncendido Combustible IAC Función

Sensor de posición del cigüeñal (CPS) X X X Detecta la posición del cigüeñal y velocidad delmotor

Sensor de posición del acelerador (TPS) X X X Detecta el grado de apertura de la válvula delacelerador

Sensor de temperatura del refrigerante delmotor (ECT) X X X Detecta la temperatura del refrigerante del

motor

Sensor de presión absoluta del colector(MAP) X X Detecta la presión del aire de admisión del

colector de admisión

Sensor de temperatura del aire deldistribuidor (MAT) X X Detecta la temperatura del aire de admisión

Interruptor de la presión de aceite X X Detecta la presión de aceite

Inyección electrónica de combustible 3...

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