Veloz MCI Proyecto Inyeccion Electronica

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA Y CIENCIAS DE LA PRODUCCIN

Proyecto de Motores de Combustin Interna

Inyeccin Electrnica y Sensores de motores ECH

Veloz Oscar 20-feb-2014

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Tabla de contenido 1. - Objetivos .................................................................................................. Error! Marcador no definido.

2. - Antecedentes ........................................................................................... Error! Marcador no definido.

3. - Marco Terico .......................................................................................... Error! Marcador no definido.

3.1 .- Diferencia entre Carburacin e Inyeccin ........................................ Error! Marcador no definido.

3.2 .- Clasificacin de los sistemas de inyeccin ........................................ Error! Marcador no definido.

3.3 .- Inyeccin mecnica Bosch: K-Jetronic .............................................. Error! Marcador no definido.

3.4 .- Inyeccin mecnica-electrnica Bosch: KE-Jetronic ......................... Error! Marcador no definido.

3.5 .- Inyeccin electrnica Bosch: D-Jetronic ........................................... Error! Marcador no definido.

3.6 .- Inyeccin electrnica Bosch: L-Jetronic, LH-Jetronic, Motronic ....... Error! Marcador no definido.

3.7 .- Sistemas de inyeccin monopunto: Bosch Mono-Jetronic y Mono-Motronic . Error! Marcador no

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4.- Caso de ejemplo ....................................................................................... Error! Marcador no definido.

4.1 .- Sistema de inyeccin multipunto Mitsubishi MPI ............................ Error! Marcador no definido.

4.2 .- Sistema de inyeccin simultnea y encendido integrado RENIX de Renault ... Error! Marcador no

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5.- Conclusiones ............................................................................................. Error! Marcador no definido.

6.- Anexos ...................................................................................................... Error! Marcador no definido.


1.- Objetivos Con esta investigacin se pretende:

Conocer la diversidad de sensores para el encendido y la inyeccin electrnica.

Conocer y entender el funcionamiento de los sistemas de inyeccin electrnica para

motores ECH (encendidos por chispa).

Identificar por bloques las entradas (sensores) y salidas (actuadores) de la Unidad de

Control Electrnico (ECU, PCM o centralita).

2.- Antecedentes Historia de los sistemas de inyeccin de gasolina del fabricante Bosch

1912.- Primeros ensayos de bombas de inyeccin de gasolina basada en las bombas de aceite de engrase.

1932.- Ensayos sistemticos de inyeccin de gasolina para motores de aviacin.

1937.- Aplicacin en serie de la inyeccin de gasolina en motores de aviacin.

1945.- Primera aplicacin en serie de la inyeccin de gasolina en vehculos a motor.

1951.- Sistemas de inyeccin de gasolina para pequeos motores de dos tiempos.

1952.- Sistemas de inyeccin de gasolina para motores de 4 tiempos para vehculos, en serie a partir de 1954.

1967.- Primer sistema electrnico de inyeccin de gasolina D-Jetronic.

1973.- Inyeccin electrnica de gasolina L-Jetronic y luego K-Jetronic.

1976.- Sistemas de inyeccin de gasolina con regulacin Lambda.

1979.- Sistema digital de control del motor Motronic.

1981.- Inyeccin electrnica de gasolina con medidor de caudal de aire por hilo caliente LH-Jetronic.

1982.- Inyeccin continua de gasolina con control electrnico KE-Jetronic.


1987.- Sistema centralizado de inyeccin Mono-Jetronic.

1989.- Control digital del motor con dispositivo de control de la presin del colector de admisin Motronic MP3.

1989.- Control digital del motor con ordenador de 16 bit, Motronic M3.

1991.- Gestin del motor mediante CAN (Controller Area Network), sistema de bus de alta velocidad para acoplar las diferentes centralitas.

3.- Marco Terico

3.1.- Diferencias entre la carburacin y la inyeccin

Fig. 1. Carburador e Inyeccin


Fig. 2. Sistema de Inyeccin

En los motores de gasolina, la mezcla se prepara utilizando un carburador o un equipo de inyeccin. Hasta ahora, el carburador era el medio ms usual de preparacin de mezcla, medio mecnico. Desde hace algunos aos, sin embargo, aument la tendencia a preparar la mezcla por medio de la inyeccin de combustible en el colector de admisin. Esta tendencia se explica por las ventajas que supone la inyeccin de combustible en relacin con las exigencias de potencia, consumo, comportamiento de marcha, as como de limitacin de elementos contaminantes en los gases de escape. Las razones de estas ventajas residen en el hecho de que la inyeccin permite ( una dosificacin muy precisa del combustible en funcin de los estados de marcha y de carga del motor; teniendo en cuenta as mismo el medio ambiente, controlando la dosificacin de tal forma que el contenido de elementos nocivos en los gases de escape sea mnimo. Adems, asignando una electrovlvula o inyector a cada cilindro se consigue una mejor distribucin de la mezcla. Tambin permite la supresin del carburador; dar forma a los conductos de admisin, permitiendo corrientes aerodinmicamente favorables, mejorando el llenado de los cilindros, con lo cual, favorecemos el par motor y la potencia, adems de solucionar los conocidos problemas de la carburacin, como pueden ser la escarcha, la percolacin, las inercias de la gasolina.


Ventajas de la inyeccin

Consumo reducido Con la utilizacin de carburadores, en los colectores de admisin se producen mezclas desiguales de aire/gasolina para cada cilindro. La necesidad de formar una mezcla que alimente suficientemente incluso al cilindro ms desfavorecido obliga, en general, a dosificar una cantidad de combustible demasiado elevada. La consecuencia de esto es un excesivo consumo de combustible y una carga desigual de los cilindros. Al asignar un inyector a cada cilindro, en el momento oportuno y en cualquier estado de carga se asegura la cantidad de combustible, exactamente dosificada.

Mayor potencia La utilizacin de los sistemas de inyeccin permite optimizar la forma de los colectores de admisin con el consiguiente mejor llenado de los cilindros. El resultado se traduce en una mayor potencia especifica y un aumento del par motor.

Gases de escape menos contaminantes La concentracin de los elementos contaminantes en los gases de escape depende directamente de la proporcin aire/gasolina. Para reducir la emisin de contaminantes es necesario preparar una mezcla de una determinada proporcin. Los sistemas de inyeccin permiten ajustar en todo momento la cantidad necesaria de combustible respecto a la cantidad de aire que entra en el motor.

Arranque en fro y fase de calentamiento Mediante la exacta dosificacin del combustible en funcin de la temperatura del motor y del rgimen de arranque, se consiguen tiempos de arranque ms breves y una aceleracin ms rpida y segura desde el ralent. En la fase de calentamiento se realizan los ajustes necesarios para una marcha redonda del motor y una buena admisin de gas sin tirones, ambas con un consumo mnimo de combustible, lo que se consigue mediante la adaptacin exacta del caudal de ste.

3.2.- Clasificacin de los sistemas de inyeccin.

Se pueden clasificar en funcin de cuatro caractersticas distintas:

1. Segn el lugar donde inyectan. 2. Segn el nmero de inyectores. 3. Segn el nmero de inyecciones. 4. Segn las caractersticas de funcionamiento.


A continuacin especificamos estos tipos:

1. Segn el lugar donde inyectan:

INYECCION DIRECTA: El inyector introduce el combustible directamente en la cmara de combustin. Este sistema de alimentacin es el ms novedoso y se est empezando a utilizar ahora en los motores de inyeccin gasolina como el motor GDi de Mitsubishi o el motor IDE de Renault.

Fig. 3. Evolucin histrica de la Inyeccin

INYECCION INDIRECTA: El inyector introduce el combustible en el colector de admisin, encima de la vlvula de admisin, que no tiene por qu estar necesariamente abierta. Es la ms usada actualmente.


Fig. 4. Clasificacin detallada de los Sistemas de Inyeccin Indirecta

2. Segn el nmero de inyectores:

INYECCION MONOPUNTO: Hay solamente un inyector, que introduce el combustible en el colector de admisin, despus de la mariposa de gases. Es la ms usada en vehculos turismo de baja cilindrada que cumplen normas de antipolucin.


Fig. 5. Tipos segn el nmero de inyectores

INYECCION MULTIPUNTO: Hay un inyector por cilindro, pudiendo ser del tipo "inyeccin directa o indirecta". Es la que se usa en vehculos de media y alta cilindrada, con antipolucin o sin ella.

3. Segn el nmero de inyecciones:

INYECCION CONTINUA: Los inyectores introducen el combustible de forma continua en los colectores de admisin, previamente dosificada y a presin, la cual puede ser constante o variable.

INYECCION INTERMITENTE: Los inyectores introducen el combustible de forma intermitente, es decir; el inyector abre y cierra segn recibe rdenes de la centralita de mando. La inyeccin intermitente se divide a su vez en tres tipos:

SECUENCIAL: El combustible es inyectado en el cilindro con la vlvula de admisin abierta, es decir; los inyectores funcionan de uno en uno de forma sincronizada.

SEMISECUENCIAL: El combustible es inyectado en los cilindros de forma que los inyectores abren y cierran de dos en dos.

SIMULTANEA: El combustible es inyectado en los cilindros por todos los inyectores a la vez, es decir; abren y cierran todos los inyectores al mismo tiempo.


Fig. 6. Comparacin de los tipos de inyeccin

4. Segn las caractersticas de funcionamiento: INYECCIN MECANICA (K-jetronic) INYECCIN ELECTROMECANICA (KE-jetronic) INYECCIN ELECTRNICA (L-jetronic, LE-jetronic, motronic, Dijijet, Digifant, etc.)

Todas las inyecciones actualmente usadas en automocin pertenecen a uno de todos los tipos anteriores.

3.3.- Inyeccin mecnica Bosch (K-Jetronic)

El sistema K-Jetronic de Bosch proporciona un caudal variable de carburante pilotado mecnicamente y en modo continuo. Este sistema realiza tres funciones fundamentales:

Medir el volumen de aire aspirado por el motor, mediante un caudalmetro especial.


Alimentacin de gasolina mediante una bomba elctrica que enva la gasolina hacia un dosificador-distribuidor que proporciona combustible a los inyectores.

Preparacin de la mezcla: el volumen de aire aspirado por el motor en funcin de la posicin de la vlvula de mariposa constituye el principio de dosificacin de carburante. El volumen de aire esta determinado por el caudalmetro que acta sobre el dosificador-distribuidor.

Fig. 7. Sistema K-Jetronic


Fig.8. Detalle del sistema K-Jetronic


Componentes del modelo K-Jetronic

Fig. 9. Componentes del sistema K-Jetronic

Alimentacin de combustible El sistema de alimentacin suministra bajo presin la cantidad exacta de combustible necesaria para el motor en cada estado de funcionamiento. El sistema de alimentacin consta del depsito de combustible (1), la electrobomba de combustible (2), el acumulador de combustible (3), el filtro de combustible (4), el regulador de presin (5), el distribuidor-dosificador de combustible (16) y las vlvulas de inyeccin (9). Una bomba celular de rodillos accionada elctricamente aspira el combustible desde el depsito y lo conduce bajo presin a travs de un acumulador de presin y un filtro.

Bomba elctrica de combustible: Es una bomba de tipo centrfugo situado a la salida del depsito; en un interior hay una cmara excntrica con un disco que contiene cinco cavidades donde estn los rodillos. Debido a la fuerza centrifuga los rodillos resultan proyectados contra las paredes, aumentando el volumen de las cavidades y aspirando la gasolina, que se impulsa hasta el tubo distribuidor. La bomba tiene una vlvula de descarga que limita la presin del circuito. De esta manera se evita que una posible obstruccin provoque la avera de la propia bomba. Cuando la bomba esta parada, una vlvula a la salida mantiene una presin residual en el circuito. El motor de la bomba esta baado en la propia gasolina que le sirve al mismo tiempo de lubrificante y refrigerante. Aunque pueda parecer que existe riesgo de inflamacin el estar en contacto con la gasolina con el motor elctrico, esto no es posible debido a la ausencia de aire para la combustin. Al poner el contacto del vehculo la bomba se pone en marcha permaneciendo en funcionamiento todo el tiempo en que el motor est en marcha. Un sistema de seguridad detiene la bomba cuando no hay mando de encendido.


Fig. 10. Bomba elctrica de combustible

Acumulador de combustible: mantiene bajo presin el circuito de carburante despus del paro del motor, para facilitar una nueva puesta en marcha, sobre todo si el motor est caliente. Gracias a la forma particular de su cuerpo, el acumulador ejerce una accin de amortiguacin de los impulsos presentes en el circuito y debidos a la accin de la bomba. El interior del acumulador est dividido por dos cmaras separadas por una membrana (4). Una cmara (5) tiene la misin de acumular carburante y la otra (1) contiene un muelle. Durante el funcionamiento, la cmara de acumulacin se llena de carburante y la curva se curva hasta el tope, oponindose a la presin ejercida por el muelle. La membrana queda en esta posicin, que corresponde al volumen mximo hasta que el motor deja de funcionar. A medida que el circuito de carburante va perdiendo presin la membrana va desplazndose para compensar esta falta de carburante.

Fig. 11. Acumulador de combustible

Medicin del caudal de aire El regulador de mezcla cumple dos funciones medir el volumen de aire aspirado por el motor y dosificar la cantidad correspondiente de combustible para conseguir una proporcin aire/combustible adecuada. El medidor del caudal de aire), situado delante de la mariposa en el sistema de admisin mide el caudal de aire. Consta de un embudo de aire (2) con un plato-sonda mvil colocado en el nivel de dimetro ms pequeo. Cuando el motor aspira el aire a travs del embudo, el plato (1) es aspirado haca arriba o hacia abajo (depende de cada instalacin), y abandona su posicin de reposo. Un sistema de palancas transmite el movimiento del plato a la vlvula corredera (8) que determina la cantidad de combustible a inyectar. Al parar el motor el plato-sonda vuelve a la posicin neutra y descansa en un resorte (3) de


lmina ajustable (en el caso de los platos-sonda que se desplazan hacia arriba). Para evitar estropear la sonda en caso de retornos de llama por el colector de admisin, el plato-sonda puede oscilar en el sentido contrario, contra el resorte de lmina, hacia una seccin ms grande. Un amortiguador de goma limita su carrera.

Fig. 12. Caudalmetro Plato-Sonda

Para la adaptacin de la relacin aire/combustible a diferentes regmenes del motor: ralent, carga parcial y plena carga, el embudo del caudalmetro est compuesto de secciones que presentan diferentes pendientes. En las zonas de ralent y plena carga la pendiente del embudo permitir que el plato sonda se eleve mas para as poder enriquecer mas la mezcla.

Fig. 13. Embudo del caudalmetro


Admisin de combustible El dosificador-distribuidor de combustible dosifica la cantidad necesaria de combustible y la distribuye a los inyectores. La cantidad de combustible vara en funcin de la posicin del plato-sonda del medidor del caudal de aire, y por lo tanto en funcin del aire aspirado por el motor. Un juego de palancas traduce la posicin del plato-sonda en una posicin correspondiente a la vlvula de corredera. La posicin de la vlvula corredera en la cmara cilndrica de lumbreras determina la cantidad de combustible a inyectar. Cuando el mbolo se levanta, aumenta la seccin liberada en las lumbreras, dejando as pasar ms combustible hacia las vlvulas de presin diferencial (cmaras superiores) y de estas hacia los inyectores. Al movimiento hacia arriba del mbolo de control se opone la fuerza que proviene del circuito de presin de mando. Esta presin de mando est regulada por el "regulador de la presin de mando" y sirve para asegurar que el mbolo de la vlvula corredera sigue siempre inmediatamente el movimiento del plato-sonda sin que permanezca en posicin alta cuando el plato-sonda vuelve a la posicin de ralent. Las vlvulas de presin diferencial del dosificador-distribuidor de combustible aseguran el mantenimiento de una cada de presin constante entre los lados de entrada y de salida de las lumbreras. Esto significa que cualquier variacin en la presin de lnea del combustible o cualquier diferencia en la presin de apertura entre los inyectores no puede afectar el control del caudal de combustible.

Fig. 14. Funcionamiento de la vlvula de presin diferencial

Funcionamiento de la vlvula corredera La posicin del mbolo de la vlvula corredera en si es determinada por la posicin del plato-sonda, por lo tanto est en funcin del caudal de aire en el embudo del caudalmetro. El combustible debe ser repartido uniformemente entre los cilindros del motor. El principio de este reparto descansa en el mando de la seccin de paso de las "rajas de estrangulacin", mecanizadas en el cilindro de la "vlvula corredera". El cilindro lleva tantas aperturas (rajas de estrangulamiento) como cilindros lleva el motor.


Una vlvula de presin diferencial afectado a cada una de las rajas tiene la funcin de mantener en ellas una cada de presin de valor constante. Est vlvula est constituida por una cmara inferior y otra superior separadas por una membrana de acero. La presin reinante en la cmara superior es inferior a 0,1 bar (valor que representa la presin diferencial). Esta diferencia de presin se produce por un muelle helicoidal incorporado en la cmara superior. Si la cantidad de combustible que pasa a travs de la cmara superior por las rajas de estrangulamiento se incrementa, la presin aumenta momentneamente en esta cmara. La membrana de acero se encorva hacia la parte inferior y descubre la seccin de salida hacia el inyector en la medida necesaria para que se establezca en la raja de estrangulamiento una presin diferencial de 0,1 bar. El embolo de la vlvula corredera segn su posicin descubre ms o menos las rajas de estrangulamiento.

Fig. 15. Funcionamiento de la vlvula "corredera"

El circuito de la presin de mando se deriva del circuito de alimentacin por medio de un "orificio calibrado" situado en el dosificador-distribuidor. La presin de mando queda determinada por el regulador de presin de mando. El "estrangulamiento" que se sita por encima de la vlvula corredera tiene la funcin de amortiguar los movimientos del plato-sonda ocasionados por las pulverizaciones de aire que se manifiestan a menudo a escasa velocidad.

Regulador de presin Un regulador de presin de combustible situado en el regulador de mezcla (dosificador-distribuidor) mantiene una presin constante de 5 bar en la parte inferior de las vlvulas de presin diferencial cualquiera que sea la fase de utilizacin del motor, o las variaciones de caudal de la bomba de alimentacin. El regulador de presin devuelve el combustible sobrante al depsito con la presin atmosfrica. Tambin el regulador de presin devuelve al depsito el combustible que le llega del "regulador de fase de calentamiento" a travs de la entrada (8) y pasando por la vlvula de aislamiento (5).


Fig. 16. Regulador de presin

Arranque en fro Al arrancar en fro el motor necesita ms combustible para compensar las prdidas debidas a las condensaciones en las paredes fras del cilindro y de los tubos de admisin. Para compensar esta prdida y para facilitar el arranque en fro, en el colector de admisin se ha instalado un inyector de arranque en fro (10), el cual inyecta gasolina adicional durante la fase de arranque. El inyector de arranque en fro se abre al activarse el devanado de un electroimn que se aloja en su interior. El interruptor trmico temporizado limita el tiempo de inyeccin de la vlvula de arranque en fro de acuerdo con la temperatura del motor. A fin de limitar la duracin mxima de inyeccin del inyector de arranque en fro, el interruptor trmico temporizado va provisto de un pequeo elemento caldeable que se activa cuando se pone en marcha el motor de arranque. El elemento caldeable calienta una tira de bimetal que se dobla debido al calor y abre un par de contactos; as corta la corriente que va al inyector de arranque en fro.

Fig. 17. Inyector de arranque en fro


Fig. 18. Esquema elctrico para el inyector de arranque en fro

Enriquecimiento para la fase de calentamiento Mientras el motor se va calentando despus de haber arrancado en fro, hay que compensar la gasolina que se condensa en las paredes fras de los cilindros y de los tubos de admisin. Durante la fase de calentamiento se enriquece la mezcla aire/combustible, pero es preciso reducir progresivamente este enriquecimiento a medida que se calienta el motor para evitar una mezcla demasiado rica. Para controlar la mezcla durante la fase de calentamiento se ha previsto un regulador de presin de mando (tambin llamado: regulador de fase de calentamiento) que regula la presin de mando. Una reduccin de la presin de mando hace disminuir la fuerza antagonista en el medidor del caudal de aire, permitiendo as que el plato suba ms en el embudo, y con ello se eleve la vlvula de corredera dejando pasar ms combustible por las lumbreras. En el interior del regulador de presin de mando una vlvula de membrana (1) es controlada por un muelle helicoidal (4) a cuya fuerza se opone una lmina de bimetlica (3). Si el motor est fro, durante el calentamiento, la lamina bimetlica se curva hacia abajo debido a la resistencia calefactora (2) (que es alimentada durante la fase de calentamiento del motor) contrarrestando la fuerza del muelle (4) con lo que la membrana (1) se mueve de tal manera que la presin de mando sobre la vlvula corredera disminuye fugndose la gasolina hacia el regulador de presin y de este al depsito, al disminuir la presin de mando sube la vlvula corredera y aumenta la riqueza de la mezcla suministrada a los cilindros del motor. Durante el arranque en fro la presin de mando es de 0,5 bar aproximadamente mientras que en condiciones normales se alcanza el valor de 3,7 bar.


Fig. 19. Funcionamiento del regulador de presin de mando y calentamiento

Para los motores concebidos para funcionar a carga parcial con mezclas aire/combustible muy pobres, se ha perfeccionado el regulador de la fase de calentamiento equipndolo con un empalme de depresin hacia el colector de admisin. Ello permite al regulador de la fase de calentamiento de ejercer una presin de control reducida con la correspondiente mezcla aire/combustible ms rica, cuando el motor funciona a plena carga. En este estado de servicio el acelerador est totalmente abierto y la depresin del colector es muy dbil. El efecto combinado de una segunda vlvula de membrana y de un muelle helicoidal es de reducir el efecto de la vlvula de membrana de control de presin, la cual a su vez reduce la presin de mando que provoca el enriquecimiento de la mezcla con el motor en carga. La membrana de regulacin de carga (5) acta sobre el segundo muelle (3) debido a que est sometida en su parte superior a la depresin del colector de admisin y en su parte inferior a la presin atmosfrica. Con una carga de motor intermedia la depresin en el colector de admisin es suficiente para comprimir el muelle regulador de carga por lo que la membrana de la vlvula de presin de mando (1) sube aumentando la presin de mando sobre la vlvula de corredera por lo que se empobrece la mezcla que inyecta en los cilindros.

Fig. 20. Regulador de presin de mando con funcin de enriquecimiento de la mezcla


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Vlvula de aire adicional Las resistencias por rozamiento del motor fro hacen necesario aumentar el caudal de aire/combustible mientras el motor se va calentando. Esto permite asimismo mantener un rgimen de ralent estable. La vlvula de aire adicional se encarga de aumentar el caudal de aire en el motor mientras que el acelerador contina en posicin de ralent. La vlvula de aire adicional abre un conducto en bypass con la mariposa; como todo el aire que entra ha de pasar por el medidor del caudal de aire, el plato sube y deja pasar una cantidad de combustible proporcional por las lumbreras del distribuidor-dosificador de combustible. Una tira de bimetal controla el funcionamiento de la vlvula de aire adicional al regular la seccin de apertura del conducto de derivacin. Al arrancar en fro queda libre una seccin mayor que se va reduciendo a medida que aumenta la temperatura del motor, hasta que, finalmente, se cierra. Alrededor de la tira de bimetal hay un pequeo elemento caldeable que se conecta cuando el motor entra en funcionamiento. De este modo se controla el tiempo de apertura y el dispositivo no funciona si el motor est caliente porque la tira recibe la temperatura del motor.

Fig. 21. Vlvula de aire adicional

Fig. 102. Esquema elctrico de conexin de la vlvula


Inyectores El combustible dosificado por el dosificador-distribuidor, es enviado a los inyectores y de estos se inyecta en los diversos conductos de admisin antes de las vlvulas de admisin de los cilindros del motor. Los inyectores estn aislados del calor que genera el motor evitando la formacin de pequeas burbujas de vapor en los tubos de inyeccin despus de parar el motor. La vlvula (1) responde incluso a las cantidades pequeas, lo cual asegura una pulverizacin adecuada incluso en rgimen de ralent Los inyectores no contribuyen en la dosificacin. Las vlvulas de inyeccin se abren automticamente cuando la presin sobrepasa un valor fijado (3,3 bar) y permanecen abiertas; inyectando gasolina mientras se mantiene la presin. La aguja de la vlvula oscila a una frecuencia elevada obtenindose una excelente vaporizacin. Despus del paro del motor los inyectores se cierran cuando la presin de alimentacin es inferior a los 3,3 bar. Cuando se para el motor y la presin en el sistema de combustible desciende por debajo de la presin de apertura de la vlvula de inyeccin un muelle realiza un cierre estanco que impide que pueda llegar ni una gota ms a los tubos de admisin.

Fig. 23. Inyector

Esquema elctrico para un sistema de inyeccin Bosch K-Jetronic

Como se ve en la figura inferior el esquema elctrico de este sistema de inyeccin es muy sencillo, esto es debido a que no lleva centralita o unidad de control (ECU) que complica extraordinariamente el sistema.


Fig. 24. Esquema elctrico del K-Jetronic

Funcionamiento

Fig. 25. Funcionamiento K-Jetronic. Motor Parado

1.- Contacto puesto - Motor parado

Al poner en circuito el encendido, el rel I (Rel de seguridad) se engancha.

El rel II (Rel de bomba de alimentacin) estando en reposo, significa que la bomba de alimentacin est fuera de circuito.


Fig. 26. Funcionamiento K-Jetronic. Arranque

2.- Arranque

En el arranque, la corriente de mando del rel II pasa por el contacto de trabajo del rel I.

Simultneamente, la corriente llega a la bomba de alimentacin, al regulador de presin de mando y a la vlvula de aire adicional. El termocontacto temporizado pone igualmente en circuito el inyector de arranque en fro.

Fig. 27. Funcionamiento K-Jetronic. Motor girando

3.- Motor girando

En cuanto el motor espira aire, el plato sonda se desplaza en la divergente y corta la masa del rel I. Este ltimo se vuelve a la posicin de descanso. En rel II queda excitado y la bomba de alimentacin sigue funcionando.

Nota.- Si, en razn de cualquier circunstancia particular, el motor se detuviera, la bomba cesara su funcionamiento automticamente por el cierre del contactor de plato-sonda que corta la excitacin del rel II.


3.4.- Inyeccin mecnica-electrnica Bosch (KE-Jetronic)

El KE-Jetronic de Bosch es un sistema perfeccionado que combina el sistema K-Jetronic con una unidad de control electrnica (ECU). Excepto algunos detalles modificados, en el sistema KE-Jetronic encontramos los principios de base hidrulicos y mecnicos del sistema K-Jetronic. La diferencia principal entre los dos sistemas es que en el sistema KE se controlan elctricamente todas las correcciones de mezcla, por lo tanto no necesita el circuito de control de presin con el regulador de la fase de calentamiento que se usa en el sistema K-Jetronic. La presin del combustible sobre el mbolo de control permanece constante y es igual a la presin del sistema. La correccin de la mezcla la realiza un actuador de presin electromagntico que se pone en marcha mediante una seal elctrica variable procedente de la unidad de control. Los circuitos elctricos de esta unidad reciben y procesan las seales elctricas que transmiten los sensores, como el sensor de la temperatura del refrigerante y el sensor de posicin de mariposa. El medidor del caudal de aire del sistema KE difiere ligeramente del que tiene el sistema K. El del sistema KE est equipado de un potencimetro para detectar elctricamente la posicin del plato-sonda. La unidad de control procesa la seal del potencimetro, principalmente para determinar el enriquecimiento para la aceleracin. El dosificador-distribuidor de combustible instalado en el sistema KE tiene un regulador de presin de carburante de membrana separado, el cual reemplaza al regulador integrado del sistema K-Jetronic.

Fig. 28. Esquema del sistema KE-Jetronic


Fig. 29. Partes del sistema KE-Jetronic

1.- Bomba elctrica de combustible; 2.- Filtro; 3.- Acumulador de presin; 4.- Dosificador-distribuidor; 5.- ECU; 6.- Regulador de presin; 7.- Inyectores; 8.- Regulador de ralent; 9.- Sensor posicin de mariposa;

10.- Inyector de arranque en fro; 11.- Sensor de temperatura; 12.- Termocontacto temporizado; 13.- Sonda lambda.

Actuador electrohidrulico o regulador de presin El funcionamiento de este actuador puede describirse teniendo en cuenta el funcionamiento del sistema K-Jetronic, partiendo de que la alimentacin a los inyectores se produce cuando las presiones en las cmaras de las vlvulas de presin diferencial son diferentes. Sabiendo que la entrada de combustible a las cmaras inferiores (1) de las vlvulas est controlada por una placa de rebote (3) que puede obturar o reducir el paso del combustible procedente de la bomba de combustible (4), esta variaciones de caudal pueden afectar de forma importante el dosificado de la mezcla. El actuador puede, en efecto, reducir o aumentar la presin segn tapone, o no, el paso de combustible (10). Consta el actuador de la citada placa de rebote (3) que se mantiene en equilibrio entre dos electroimanes y otro imn permanente. Las seales elctricas que activan el actuador y por lo tanto la placa de rebote vienen proporcionadas por la centralita (ECU), de acuerdo con los datos que recoge por medio de sus sensores, y se logra as una regulacin muy afinada en las presiones, y en la dosificacin. Si nos fijamos mas en el funcionamiento del actuador podemos ver la distribucin de los flujos magnticos que determinan la modulacin de la presin. Por (5) tenemos la entrada de combustible al actuador a la presin que enva la bomba de combustible. La placa de rebote (3) significa un freno mayor o menor segn su posicin. El paso de combustible hacia las cmaras del dosificador se efecta la salida (11). El principal elemento del actuador es el conjunto de imanes. En (12) tenemos el imn permanente del que las lneas de trazos y las flechas muestran el sentido de flujo magntico. Por otra parte tenemos las bobinas magnticas (5) de los dos electroimanes, junto con una armadura (6) unida a la placa de rebote (3) y que puede desplazarla. Aqu se forman los entrehierros (7 y 8). Como que el flujo del imn permanente es constante y el del electroimn es proporcional a la corriente que le manda la ECU capaz de hacer regulaciones de presin de centsimas de bar. En situacin de reposo, la placa de rebote da una dosificacin equivalente a 14,7/1, razn por la cual, en el caso de fallo de ECU el motor puede seguir funcionando; pero durante la marcha normal existe una gran variedad de dosificaciones que la citada UCE determina gracias a las informaciones que recibe de los sensores. Como puede verse un tornillo de reglaje (9) permite la puesta punto del actuador.


Fig. 30. Funcionamiento del dosificador-distribuidor

Regulador de presin del circuito de alimentacin de combustible Otro elemento diferencial con respecto al sistema K-Jetronic es el uso de este elemento. Su misin es mantener un valor de presin estable en el circuito aun cuando el consumo sea elevado o se observen valores irregulares en la presin proporcionada por la electrobomba. En cuanto la electrobomba se pone en marcha, el combustible pasa a llenar la cmara de presin (1) gracias a su entrada por (2). El valor de esta presin est calculado para que venza la presin que ejerce el muelle (3) que empuja una membrana (4), con un plato central (5) que a su vez acta sobre la vlvula principal (6). La vlvula principal al moverse la membrana por los efectos de la presin abre el conducto (7) dejando una va de descarga, entre (8 y 9), a la gasolina que proviene del actuador y, en general, del distribuidor-dosificador. En este momento, la presin general puede descender pero se autocorrige de inmediato por la posicin de la membrana (4) y de la vlvula principal (6). Un tornillo de ajuste (10) completa el equipo. En el grfico se representa los estados de presin que se producen en el regulador. Mientras la electrobomba funciona tenemos un valor de presin descrito por el punto (1) del grfico. Cuando la electrobomba se para, la membrana cierra inmediatamente el paso de la vlvula principal (6), pero la presin desciende hasta el punto (2) del grfico. Acto seguido, al hacerse sensible esta prdida de presin en todo el circuito, el acumulador suelta el combustible retenido y, como consecuencia de ello, la presin asciende hasta el punto (3) del grfico, ligeramente por debajo del valor de inyeccin que est representado por (4). De esta forma y con el motor parado, el circuito se mantiene bajo presin.


Fig. 11. Regulador de presin de combustible

El regulador tambin est en contacto con el estado de depresin del colector de admisin (11) que acta sobre la membrana en ciertos momentos, dependiendo del estado de carga del motor. Cuando el motor funciona a medias cargas la depresin en el colector de admisin es grande por lo que se transmite a travs de (11) al regulador tirando de la membrana hacia abajo para abrir la vlvula principal (6) y as hacer disminuir la presin en el circuito de alimentacin lo que se traduce en un empobrecimiento final de la mezcla que se inyecta en los cilindros. A plena carga de funcionamiento del motor no hay apenas depresin en el colector de admisin por lo que no afecta para nada en la posicin de la membrana y as se aumenta la presin en el circuito de alimentacin que se traduce en un enriquecimiento de la mezcla precisamente cuando ms falta hace.

Actuador rotativo de ralent Este dispositivo sustituye a la vlvula de aire adicional utilizada en el sistema K-Jetronic. Est constituido por un conducto por donde pasa la corriente de aire adicional que pone en by-pass a la mariposa de aceleracin. Este conducto est controlado por una vlvula corredera giratoria (5) que puede abrir ms o menos el paso de este conducto segn la posicin que le imprima el inducido giratorio (4) cuya posicin inicial viene controlada por el muelle espiral (2) que le sujeta por su extremo superior. El dispositivo est provisto de un bobinado (3) que recibe corriente a travs de una conexin elctrica (1). Segn el estado de saturacin elctrica a que se encuentre el bobinado se determina una variacin angular (giro) del inducido. Esta variacin angular del inducido arrastra a la vlvula giratoria (5) lo que se traduce en diferentes posiciones de abertura para el paso del aire a travs del by-pass. El actuador rotativo es controlado por la centralita ECU. Esta tiene en cuenta los datos que le proporcionan los sensores de: temperatura motor, rgimen de giro y posicin de abertura de la mariposa de gases. Estos tres valores son tratados por la ECU y son comparados con los valores tipo que tiene memorizados, y de aqu se elabora una seal elctrica que es enviada al bobinado del actuador rotativo el cual determina el ngulo de giro del inducido y con ello la abertura de la vlvula corredera giratoria. De esta manera el rgimen de ralent se ajusta automticamente no solo a la diferente temperatura del motor sino a otros estados del mismo e incluso a su desgaste ocasionado por el envejecimiento del motor.


Fig. 32. Actuador rotativo de ralent

El ngulo de giro del inducido est limitado a 60C y en caso de desconexin o de mal funcionamiento de la unidad se queda en una posicin neutra, con una determinada seccin de abertura, que permite el funcionamiento provisional del motor hasta el momento de la reparacin del dispositivo.

Sensor de posicin de mariposa Este sensor llamado interruptor de mariposa tiene como misin informar a la unidad de control ECU de la posicin en que se encuentra la mariposa de gases. En su interior incorpora dos contactos elctricos correspondientes a la posicin de ralent y de plena carga cuando se encuentra el pedal del acelerador en reposo o pisado a fondo. La posicin del interruptor de mariposa permite su graduacin por medio de dos ranuras (pletinas de anclaje) donde unos tornillos la sujetan en la posicin correcta.


Fig. 33. Sensor de posicin de mariposa

Fase de deceleracin Otra particularidad del sistema KE-Jetronic es la de interrumpir la inyeccin de combustible durante la fase de deceleracin. Si el conductor levanta el pie del acelerador, la mariposa va a la posicin cero. El sensor informa a la centralita de la posicin de la mariposa, al mismo tiempo que el sistema de comando recibe informacin relativa al rgimen de giro del motor. Si el rgimen real se sita dentro de la zona de interrupcin de inyeccin en fase de deceleracin, el sistema invierte el sentido de corriente del mando de presin electrohidrulico en la bobina del regulador. De esta manera la presin en la cmara inferior de la vlvula de presin diferencial se eleva prcticamente al valor de presin principal y el muelle de la cmara inferior cierra la salida de combustible hacia los inyectores.

Regulacin Lambda La sonda lambda transmite a la unidad de control ECU una seal caracterstica de la composicin instantnea de la mezcla (aire/gasolina). Esta sonda est montada en un punto del colector de escape donde la temperatura necesaria para su funcionamiento exista en todos los regmenes motor. Esta seal sirve a la ECU para mantener una dosificacin de la mezcla correcta en todos modos de funcionamiento del motor y para permitir el funcionamiento correcto del catalizador que es muy sensible e ineficaz para mezclas inadecuadas al rgimen de funcionamiento del motor. La sonda lambda est en contacto en su cara exterior a los gases de escape mientras que en cara interna comunica con la atmsfera. Est constituida por dos electrodos de platino microporoso separados por material cermico (dixido de circonio) que acta como electrolito en el proceso de funcionamiento. El electrodo exterior es el negativo y est en contacto con los gases de escape recubierto por una capa protectora de cermica porosa. Ambos electrodos son permeables a los gases.


Fig. 34. Sonda Lambda

Cuando la sonda funciona se produce una tensin entre ambos electrodos. La tensin que suministra la sonda vara entre 200 y 800 mV. Se toma como referencia lambda que es el coeficiente de aire, con valor 1, que es cuando la relacin estequiomtrica es la ideal con un valor de mezcla 14,7/1, si el valor es mayor de 1, se entiende que la mezcla es rica y si es menor que 1 se entiende que la mezcla es pobre. El tiempo de respuesta de la sonda de Lambda es muy pequeo, de milisegundos a unos 600 C o 800 C que es su temperatura ideal de trabajo, pero el problema es que por debajo de 300 C de temperatura su funcionamiento es ms lento y defectuoso. Para tratar de remediarlo se le incorpora un pequeo calefactor (resistencia trmica) que permite alcanzar la temperatura de funcionamiento en unos 20 o 30 segundos, pero hasta que se alcance la temperatura la seal debe ser ignorada, lo mismo que en mxima aceleracin puesto que en esta ltima situacin prima la entrega de potencia sobre la calidad de los gases de escape.

Fig. 35. Principio de funcionamiento de la Sonda Lambda

Unidad de control Tambin llamada centralita o ECU (Electronic Control Unit) est concebida bajo los mismos criterios y diseo que las utilizadas en los sistemas de inyeccin L-Jetronic, pero como las funciones en el sistema que nos ocupa son mucho ms sencillas y limitadas, se construyen en tcnica analgico, preferente, aunque tambin pueden encontrarse en ellas circuitos que trabajan por la tcnica digital.


El funcionamiento se resume diciendo que recibe las seales elctricas que le mandan los sensores; estas seales que las compara con valores de tensin que tienen establecidos en sus circuitos-patrn, y segn el resultado de esta comparacin emite una seal elctrica de control. Esta seal se manda a los electroimanes del actuador electrohidrulico de presin.

Fig. 36. ECU o centralita

Para conocer el funcionamiento tpico de la centralita es necesario saber cules son los sensores que le proporcionan informacin:

Sensor de mariposa de gases: manda dos seales elctricas diferentes segn la mariposa de gases se halle en posicin de plena carga o de ralent.

Distribuidor de encendido: desde aqu se informa del numero de rpm del motor Arranque: esta seal indica cuando el conmutador de encendido y arranque est conectado Temperatura motor: informa de la temperatura del motor tomando como medida la temperatura

del liquido refrigerante.

Adems esta centralita puede llevar otros circuitos correspondientes a funciones de correccin altimtrica y de anlisis de la contaminacin de gases de escape (sonda lambda).


Fig. 37. Centralita con regulacin Lambda

La centralita internamente cuenta con un estabilizador de tensin que mantiene un valor muy estricto de 8 Voltios, de forma que no le afecten las variaciones de tensin del circuito elctrico general del vehculo. Luego existen los bloques de amplificacin de las seales recibidas procedentes de los sensores. Estos bloques son: Correccin de plena carga (CPC), corte en deceleracin (CED); enriquecimiento para la aceleracin (EA); elevacin despus del arranque (EDA); elevacin para el arranque (EPA) y enriquecedor para el calentamiento (EC). Todas las magnitudes recogidas en estos bloques deben pasar al sumador, en donde todas las seales son analizadas y se elabora una nueva seal que es verificada en el bloque de la etapa final (EF), la cual puede dar corriente positiva o negativa segn se trate de una aceleracin y una deceleracin. Esta corriente se enva al actuador electrohidrulico de presin.

A pesar de la introduccin de la electrnica en sus principales circuitos de mando, el KE-Jetronic puede seguir funcionando en caso de avera o incluso aunque quede inutilizada la centralita (ECU) si el motor est caliente, ventaja importante que no comparten otros sistemas electrnicos.


Fig. 38. Sistema de inyeccin CIS-E Motronic

Esquema elctrico para un sistema de inyeccin Bosch KE-Jetronic

Como se ve en la figura inferior el esquema elctrico de este sistema de inyeccin se complica bastante, adems de incluir una centralita o unidad de control de inyeccin con regulacin Lambda, tambin lleva en este caso un sistema de encendido con regulacin antidetonante. Este esquema en concreto se refiere a un sistema de inyeccin montado por las marcas SEAT, AU


Fig. 39. Esquema elctrico del sistema KE-Jetronic


3.5.- Inyeccin electrnica Bosch D-Jetronic

Este sistema apareci en el mercado en 1967, la ventaja de este sistema no fue grande respeto de los sistemas de carburacin por lo que se sustituyo rpidamente, la determinacin del volumen de aire (sensor de presin) que utilizaba el D-Jetronic se cambio por un medidor de caudal de aire naciendo el sistema de inyeccin L-jetronic.

Vehculos que equipaban sus motores con este sistema de inyeccin:

Mercedes-Benz: 250E, 280, 300, 350, 450 Porsche: 914 Saab: 99E Volkswagen: Type 3 & 4 Volvo: 1800E, 1800ES, 142, 144, 164E Citron: SM, DS BMW: 3.0Si (early types) Jaguar XJ-S, XJ12

Fig. 40. Esquema del sistema D-Jetronic

El D-Jetronic supuso el primer sistema de inyeccin electrnico de combustible del fabricante Bosch. La inyeccin de combustible se hace mediante unos inyectores electromagnticos accionados directamente por la centralita o unidad de control (ECU) que es otra de las novedades de este sistema de inyeccin.


Fig. 41. Foto de la ECU del sistema D-Jetronic

Esta se encargara de recibir seales de los distintos sensores y actuar sobre los inyectores mediante una solenoide (bobina) en los mismos, los cuales abrirn dejando salir la gasolina pulverizada por la presin de suministro cercana a los 2 kg/cm2 , el tiempo de apertura oscila entre 0.002 seg a 0.01 seg. Los inyectores se componen de una aguja que se desplaza (accionada por un electroimn) una cantidad fija de 0.15 mm, permitiendo el paso de combustible, dependiendo la cantidad de gasolina inyectada del tiempo de apertura. Al ser elctricos los inyectores la alimentacin no va a ser continua, si no que se realizar de forma intermitente. El captador en el distribuidor de encendido, informa de cuando se produce un ciclo, para que las inyecciones se realicen cada vuelta, inyectndose en cada una la mitad de la gasolina necesaria en una explosin

Fig. 42. Inyector electromagntico


La ECU recibe informacin de:

El volumen de aire que aspiran los cilindros se medir mediante un "sensor de presin" en el colector, calculndose en funcin de este la cantidad de aire que entra en cada momento.

Se usarn adems captadores para informar de : - Temperatura del aire para corregir la densidad del mismo. - Temperatura del agua del motor que indica el modo de funcionamiento en fro, este recoge una seal de temperatura, informando a la ECU del valor de temperatura en que se encuentra el bloque. - Termocontanto temporizado que evita el enriquecimiento con el motor caliente, este es un elemento que deja pasar o no corriente situado en el bloque motor , y que consta de una lamina bimetal que aprovecha el distinto coeficiente de dilatacin para curvarse en un calentamiento abriendo o cerrando un contacto - Sensor de posicin de la mariposa, que indica el grado de apertura de la misma

El sensor de posicin de la mariposa cobra otra importancia, aparte de generar la posicin de mnima y mxima carga genera la seal para enriquecimiento en aceleracin. Como la presin de suministro ahora se va a mantener estable, no precisa de un regulador que aumente esta en funcin de temperatura de motor al igual que las inyecciones del tipo: K o KE, ya que el grado de dosado se hace mediante tiempo de apertura de los inyectores, no obstante existir un regulador que se encarga de mantener la presin en la rampa de inyectores en un valor preciso y estable, de forma que se recircule el exceso de combustible al tanque, de esta manera se evita el calentamiento de la gasolina y su posible vaporizacin. Este regulador va a precisar de una correccin por la depresin del colector, para evitar que en cargas muy bajas el gran vaco en el colector genere una diferencia de presin en los inyectores casi un Kg/cm2 mayor, y por lo tanto un mayor caudal de gasolina a travs de ellos.

Sensor de presin El sensor de presin proporciona una seal elctrica a la unidad de control (ECU) en funcin de la depresin que existe en el colector de admisin del motor. Para cargas parciales cuando la presin en el colector de admisin es mayor que la presin atmosfrica, el diafragma (1) es presionado contra el tope de carga parcial (4), en este caso solo los elementos de diafragma (1 y 2) actan sobre el diafragma haciendo que la armadura adopte una posicin relativa con respecto a la bobina que generara una determinada tensin que informara a la unidad de control de la presin en el colector de admisin. Para plenas cargas, la presin en el colector de admisin es igual a la presin atmosfrica por lo que solo acta el muelle (6) moviendo la armadura y haciendo que el diafragma presione contra el tope de plena carga.(5).


Fig. 43. Sensor de presin

El sensor de presin manda permanentemente informacin elctrica a la unidad de control (ECU) del estado de depresin reinante en el colector, y la ECU es capaz de interpretar las ms ligeras variaciones como diferentes estados de llenado de aire en el colector. A una alta depresin se corresponde un pequeo volumen de aire mientras ocurre lo contrario cuando la depresin es muy pequea. Con este dato bsico la ECU elabora el tiempo bsico de inyeccin, que despus ser corregido por la aportacin de datos procedentes de otros sensores.


Fig. 44. Funcionamiento del sensor de presin

Tambin hay sensores de presin que tienen en cuenta la altitud para dosificar la mezcla en funcin de esta, teniendo en cuenta que a mayor altitud la presin atmosfrica disminuye. La presin atmosfrica se utiliza para determinar la densidad del aire a diferentes altitudes. Como el motor requiere menos carburante a altitudes elevadas, el sensor transmite una seal a la ECU para reducir el tiempo de apertura de los inyectores.

Fig. 45. Sensor de presin con compensador de altitud


Sensor de posicin de aceleracin Este sensor sirve para informar en todo momento a la unidad de control (ECU) de la posicin de la mariposa de gases y as la intencin del conductor. Cuando se mueve la mariposa de gases tanto para abrir como para cerrarse, el sensor de presin no da una medida exacta de la cantidad de aire que entra en los cilindros del motor, en fuertes aceleraciones o deceleraciones por lo que en unos instantes la unidad de control no se da cuenta de los cambios que est sufriendo el motor en su funcionamiento. Para compensar este inconveniente se usa el sensor de posicin de mariposa que informa en todo momento a la unidad de control del estado de funcionamiento del motor: ralent, aceleracin, plena carga.

Fig. 46. Sensor de posicin del acelerador

Vlvula de aire adicional En un motor fro las resistencias por rozamiento son mayores que a temperatura de servicio. Para vencer esta resistencia y para conseguir un ralent estable durante la fase de calentamiento, una vlvula de aire adicional (figura inferior) permite que el motor aspire ms aire eludiendo la mariposa, pero como este aire adicional es medido por el medidor del caudal de aire, el sistema lo tiene en cuenta al dosificar el caudal de combustible. La vlvula de aire adicional funciona durante la fase de calentamiento y se desconecta cuando el motor alcanza la temperatura de servicio exacta.


Fig. 47. Vlvula de aire adicional

Inyector de arranque fro Al arrancar en fro el motor necesita ms combustible para compensar las prdidas debidas a las condensaciones en las paredes fras del cilindro y de los tubos de admisin. Para compensar esta prdida y para facilitar el arranque en fro, en el colector de admisin se ha instalado un inyector de arranque en fro (figura inferior), el cual inyecta gasolina adicional durante la fase de arranque. El inyector de arranque en fro se abre al activarse el devanado de un electroimn que se aloja en su interior. El interruptor trmico temporizado limita el tiempo de inyeccin de la vlvula de arranque en fro de acuerdo con la temperatura del motor. A fin de limitar la duracin mxima de inyeccin del inyector de arranque en fro, el interruptor trmico temporizado va provisto de un pequeo elemento caldeable que se activa cuando se pone en marcha el motor de arranque. El elemento caldeable calienta una tira de bimetal que se dobla debido al calor y abre un par de contactos; as corta la corriente que va al inyector de arranque en fro.

Fig. 48. Inyector de arranque en fro


En la figura inferior podemos ver un esquema elctrico de un sistema de inyeccin D-Jetronic.

Fig. 49. Esquema elctrico del sistema D-Jetronic


3.6.- Inyeccin electrnica Bosch L-Jetronic, LH-Jetronic, Motronic

El L-Jetronic es un sistema de inyeccin intermitente de gasolina que inyecta gasolina en el colector de admisin a intervalos regulares, en cantidades calculadas y determinadas por la unidad de control (ECU). El sistema de dosificacin no necesita ningn tipo de accionamiento mecnico o elctrico.

Sistema Digijet El sistema Digijet usado por el grupo Volkswagen es similar al sistema L-Jetronic con la diferencia de que la ECU calcula digitalmente la cantidad necesaria de combustible. La ECU controla tambin la estabilizacin del ralent y el corte de sobrergimen.

Sistema Digifant El sistema Digifant usado por el grupo Volkswagen es un perfeccionamiento del sistema Digijet. Es similar al Motronic e incorpora algunas piezas VAG. La ECU controla la inyeccin de gasolina, el encendido, la estabilizacin del ralent y la sonda Lambda (sonda de oxgeno). Este sistema no dispone de inyector de arranque en fro.

Motronic El sistema Motronic combina la inyeccin de gasolina del L- Jetronic con un sistema de encendido electrnico a fin de formar un sistema de regulacin del motor completamente integrado. La diferencia principal con el L-Jetronic consiste en el procesamiento digital de las seales.

Esquema de un sistema L-jetronic


Fig. 50. Esquema del sistema L-Jetronic

Fig. 51. Foto de la ECU del sistema L-Jetronic

Componentes del sistema L-jetronic: 1.- Medidor de caudal de aire; 2.- ECU; 3.- Bomba elctrica de gasolina 4.- Filtro; 5.- Vlvula de aire adicional; 6.- Sonda lambda; 7.- Sensor de temperatura; 8.- Inyectores electromagnticos

9.- Sensor de posicin de la mariposa; 10.- Regulador de presin de combustible.

Esquema de un sistema Motronic


Fig. 52. Esquema del sistema Motronic

Fig. 53. Foto de la ECU del sistema Motronic

Componentes del sistema Motronic: 1.- Medidor de caudal de aire; 2.- Actuador rotativo de ralent; 3.- ECU 4.- Bomba elctrica de combustible; 5.- Distribuidor (Delco); 6.- Detector de posicin de mariposa; 7.- Bobina de encendido

8.- Sonda lambda; 9.- Sensor de r.p.m; 10.- Sensor de temperatura; 11.- Inyectores electromagnticos; 12.- Filtro 13.- Regulador de presin de combustible.

Resumen de los sistemas L-Jetronic y Motronic.

Sistema de admisin El sistema de admisin consta de filtro de aire, colector de admisin, mariposa y tubos de admisin conectados a cada cilindro. El sistema de admisin tiene por funcin hacer llegar a cada cilindro del motor el caudal de aire necesario a cada carrera del pistn.


Medidor del caudal de aire El medidor del caudal de aire (8) registra la cantidad de aire que el motor aspira a travs del sistema de admisin. Como todo el aire que aspira el motor ha de pasar por el medidor del caudal de aire, una compensacin automtica corrige las modificaciones del motor debidas al desgaste, depsitos de carbono en las cmaras de combustible y variaciones en el ajuste de las vlvulas. El medidor del caudal de aire enva una seal elctrica a la unidad de control; esta seal, combinada con una seal del rgimen, determina el caudal de combustible necesario. La unidad de control puede variar esta cantidad en funcin de los estados de servicio del motor.

Otros sensores Un cierto nmero de sensores registran las magnitudes variables del motor supervisan su estado de funcionamiento. El interruptor de mariposa (12) registra la posicin de la mariposa y enva una seal a la unidad de control electrnica para indicar los estados de ralent, carga parcial o plena carga. Hay otros sensores encargados de indicar el rgimen del motor (11), la posicin angular del cigeal (sistemas Motronic), la temperatura del motor (10) y la temperatura del aire aspirado. Algunos vehculos tienen otro sensor, llamado "sonda Lambda" (16), que mide el contenido de oxgeno en los gases de escape. La sonda transmite una seal suplementaria a la UCE, la cual a su vez disminuye la emisin de los gases de escape controlando la proporcin aire/combustible.

Unidad de control electrnica (UCE) Las seales que transmiten los sensores las recibe la unidad de control electrnica (7) y son procesadas por sus circuitos electrnicos. La seal de salida de la UCE consiste en impulsos de mando a los inyectores. Estos impulsos determinan la cantidad de combustible que hay que inyectar al influir en la duracin de la apertura de los inyectores a cada vuelta del cigeal. Los impulsos de mando son enviados simultneamente de forma que todos los inyectores se abren y se cierran al mismo tiempo. El ciclo de inyeccin de los sistemas L-Jetronic y Motronic se ha concebido de forma que a cada vuelta del cigeal los inyectores se abren y se cierran una sola vez.

Sistema de alimentacin El sistema de alimentacin suministra bajo presin el caudal de combustible necesario para el motor en cada estado de funcionamiento. El sistema consta de depsito de combustible (1 ), electro-bomba (2), filtro (3), tubera de distribucin y regulador de la presin del combustible (4), inyectores (5) y en algunos modelos inyector de arranque en fro (6) en los sistemas de inyeccin ms antiguos. Una bomba celular de rodillos accionada elctricamente conduce bajo presin el combustible desde el depsito, a travs de un filtro, hasta la tubera de distribucin. La bomba impulsa ms combustible del que el motor puede necesitar como mximo y el regulador de presin del combustible lo mantiene a una presin constante. El combustible sobrante en el sistema es desviado a travs del regulador de presin y devuelto al depsito. De la rampa de inyeccin parten las tuberas de combustible hacia los inyectores y por lo tanto la presin del combustible en cada inyector es la misma que en la rampa de inyeccin. Los inyectores van alojadas en cada tubo de admisin, delante de las vlvulas de admisin del motor. Se inyecta la gasolina en la corriente de aire delante de las vlvulas de admisin y al abrirse el inyector el combustible es aspirado con el aire dentro del cilindro y se forma una mezcla inflamable debido a la turbulencia que se origina en la cmara de combustin durante el tiempo de admisin. Cada inyector est conectado elctricamente en paralelo con la unidad de control que determina el tiempo de apertura de los inyectores y por consiguiente la cantidad de combustible inyectada en los cilindros.


Fig. 54. Inyector electromagntico

Inyector electromagntico. 1.- Aguja. 2.- Ncleo magntico. 3.- Bobinado elctrico. 4.- Conexin elctrico. 5.- Filtro.

Fig. 55. Regulador de presin

Regulador de presin 1.- Entrada de combustible. 2.- Salida de combustible hacia depsito. 3.- Carcasa metlica. 4.- Membrana. 6.- Tubo que conecta con el colector de admisin. 7.- Vlvula.

Arranque en fro Al arrancar en fro se necesita un suplemento de combustible para compensar el combustible que se condensa en las paredes y no participa en la combustin. Existen dos mtodos para suministrar gasolina adicional durante la fase de arranque en fro:

1.- En el momento de arrancar el inyector de arranque en fro (6) inyecta gasolina en el colector de admisin, detrs de la mariposa. Un interruptor trmico temporizado (9) limita el tiempo de funcionamiento del inyector de arranque en fro, para evitar que los cilindros reciban demasiado combustible y se ahogue el motor. El interruptor trmico temporizado va instalado en el bloque-motor y es un interruptor de bimetal calentado elctricamente que es influenciado por la temperatura del motor. Cuando el motor est caliente, el interruptor de bimetal se calienta con el calor del motor de forma que permanece constantemente abierto y el inyector de arranque en fro no inyecta ningn caudal extra.

2.- En algunos vehculos el enriquecimiento para el arranque en fro lo realiza la unidad de control junto con la sonda trmica del motor y los inyectores. La unidad de control prolonga el tiempo de apertura de los inyectores y as suministra ms combustible al motor durante la fase de arranque. Este mismo procedimiento tambin se usa durante la fase de calentamiento cuando se necesita una mezcla aire/combustible enriquecida.

Vlvula de aire adicional En un motor fro las resistencias por rozamiento son mayores que a temperatura de servicio. Para vencer esta resistencia y para conseguir un ralent estable durante la fase de calentamiento, una vlvula de aire adicional (13) permite que el motor aspire ms aire eludiendo la mariposa, pero como este aire adicional es medido por el medidor del caudal de aire, el sistema lo tiene en cuenta al dosificar el caudal de


combustible. La vlvula de aire adicional funciona durante la fase de calentamiento y se desconecta cuando el motor alcanza la temperatura de servicio exacta.

Actuador rotativo de ralent En algunos modelos, un actuador rotativo de ralent (13) reemplaza a la vlvula de aire adicional y asume su funcin para la regulacin del ralent. La unidad de control enva al actuador una seal en funcin del rgimen y la temperatura del motor. Entonces el actuador rotativo de ralent modifica la apertura del conducto en bypass, suministrando ms o menos aire en funcin de la variacin del rgimen de ralent inicial.

Resumen del sistema Bosch LH-Jetronic. Es un sistema de inyeccin electrnico de gasolina cuya diferencia principal con el sistema L-Jetronic es la utilizacin de un medidor de caudal de aire distinto (medidor de la masa de aire por hilo caliente).

Fig. 56. Esquema del sistema LH-Jetronic

Fig. 57. Foto de la ECU del sistema LH-Jetronic

Componentes de un sistema LH-jetronic: Los mismos que el sistema L-jetronic con la diferencia del uso de un medidor de caudal de aire por hilo caliente (1), y un actuador rotativo de ralent (2)


Fig. 58. Anemmetro de hilo caliente

1.- Conexiones elctricas. 2.- Circuito electrnico de control. 3.- Conducto. 4.- Anillo. 5.- Hilo caliente. 6.- Resistencia de compensacin trmica. 7.- Rejilla. 8.- Cuerpo principal. Despiece de un caudalmetro de hilo caliente.

Medidor del caudal de aire (medidor de la masa de aire por hilo caliente) El medidor de la masa de aire por hilo caliente es un perfeccionamiento del medidor del caudal de aire clsico. En la caja tubular hay un tubo de medicin del dimetro ms pequeo, atravesado por una sonda trmica y un hilo. Estos dos componentes forman parte de un circuito de puente que mantiene el hilo a una temperatura constante superior a la temperatura del aire medido por el medidor. La corriente necesaria es directamente proporcional a la masa de aire, independientemente de su presin, su temperatura o su humedad. Se mide la corriente necesaria para mantener el hilo a esta temperatura superior y esta seal se enva a la unidad de control electrnica (UCE), la cual, combinada con una seal del rgimen del motor, determina la cantidad de combustible necesario. Entonces la unidad de control puede modificar esta cantidad en funcin del estado de funcionamiento que indican los sensores adicionales. Dado que todo el aire que aspira el motor ha de pasar por el medidor de la masa de aire, una compensacin automtica corrige no slo las variaciones de los estados de marcha, sino tambin los cambios debidos al desgaste, a la disminucin de la eficacia del convertidor cataltico, a los depsitos de carbono o a modificaciones en el ajuste de las vlvulas.

Arranque en fri Otra diferencia importante del sistema LH-Jetronic con respecto al L-jetronic es que suprime el inyector de arranque en fri. Al arrancar en fro se necesita un suplemento de combustible para compensar el combustible que se condensa en las paredes y no participa en la combustin. Para facilitar el arranque en fro se inyecta gasolina adicional utilizando la unidad de control junto con la sonda trmica del motor y los inyectores. La unidad de control prolonga el tiempo de apertura de los inyectores y as suministra ms combustible al motor durante la fase de arranque. Este mismo procedimiento tambin se usa durante la fase de calentamiento cuando se necesita una mezcla aire/ combustible enriquecida.


3.7.- Sistemas de inyeccin monopunto

Este sistema apareci por la necesidad de abaratar los costes que supona los sistemas de inyeccin multipunto en ese momento (principios de la dcada de los 90) y por la necesidad de eliminar el carburador en los coches utilitarios de bajo precio para poder cumplir con las normas anticontaminacin cada vez ms restrictivas. El sistema monopunto consiste en nico inyector colocado antes de la mariposa de gases, donde la gasolina se a impulsos y a una presin de 0,5 bar.

Fig. 59. Esquema del sistema monopunto

Los tres elementos fundamentales que forman el esquema de un sistema de inyeccin monopunto son el inyector que sustituye a los inyectores en el caso de una inyeccin multipunto. Como en el caso del carburador este inyector se encuentra colocado antes de la mariposa de gases, esta es otra diferencia importante con los sistemas de inyeccin multipunto donde los inyectores estn despus de la mariposa. La dosificacin de combustible que proporciona el inyector viene determinada por la ECU la cual, como en los sistemas de inyeccin multipunto recibe informacin de diferentes sensores. En primer lugar necesita informacin de la cantidad de aire que penetra en el colector de admisin para ello hace uso de un caudalmetro, tambin necesita otras medidas como la temperatura del motor, el rgimen de giro del mismo, la posicin que ocupa la mariposa de gases, y la composicin de la mezcla por medio de la sonda Lambda. Con estos datos la ECU elabora un tiempo de abertura del inyector para que proporcione la cantidad justa de combustible.


SISTEMA MONOPUNTO BOSCH MONO-JETRONIC

Una vez ms el fabricante Bosch destaca con un sistema de inyeccin, en este caso "monopunto", donde se encuentran los componentes ms caractersticos de este sistema as como los componentes comunes con otros sistemas de inyeccin multipunto, siendo el ms parecido el L-Jetronic.

Fig. 60. Esquema del sistema Mono-Jetronic

Fig. 61. Foto de la ECU del sistema Mono-Jetronic

Componentes del sistema Mono-jetronic: 1.- ECU; 2.- Cuerpo de mariposa; 3.- Bomba de combustible; 4.- Filtro 5.- Sensor temperatura refrigerante; 6.- Sonda lambda.

Sistema de admisin El sistema de admisin consta de filtro de aire, colector de admisin, cuerpo de mariposa/inyector y los


tubos de admisin conectados a cada cilindro. El sistema de admisin tiene por misin hacer llegar a cada cilindro del motor la cantidad de mezcla aire/combustible necesaria a cada carrera de explosin del pistn.

Cuerpo de la mariposa El cuerpo de la mariposa (figura 1 aloja el regulador de la presin del combustible, el motor paso a paso de la mariposa, el sensor de temperatura de aire y el inyector nico. La ECU controla el motor paso a paso de la mariposa y el inyector. El contenido de CO no se puede ajustar manualmente. El interruptor potencimetro de la mariposa va montado en el eje de la mariposa y enva una seal a la ECU indicando la posicin de la mariposa. Esta seal se convierte en una seal electrnica que modifica la cantidad de combustible inyectado. El inyector accionado por solenoide pulveriza la gasolina en el espacio comprendido entre la mariposa y la pared del venturi. El motor paso a paso controla el ralent abriendo y cerrando la mariposa. El ralent no se puede ajustar manualmente.

Caudalmetro La medicin de caudal de aire se hace por medio de un caudalmetro que puede ser del tipo "hilo caliente", o tambin del tipo "plato-sonda oscilante". El primero da un diseo ms compacto al sistema de inyeccin, reduciendo el nmero de elementos ya que el caudalmetro de hilo caliente va alojado en el mismo "cuerpo de mariposa". El caudalmetro de plato-sonda forma un conjunto con la unidad de control ECU (como se ve en la figura inferior)..

Fig. 62. Caudalmetro del sistema Mono-Jetronic

Interruptor de la mariposa El interruptor de la mariposa es un potencimetro que supervisa la posicin de la mariposa para que la demanda de combustible sea la adecuada a la posicin de la mariposa y al rgimen del motor. La ECU calcula la demanda de combustible a partir de 15 posiciones diferentes de la mariposa y 15 regmenes diferentes del motor almacenados en su memoria.

Sensor de la temperatura del refrigerante La seal que el sensor de la temperatura o sonda trmica del refrigerante enva a la ECU asegura que se suministre combustible extra para el arranque en fro y la cantidad de combustible ms adecuada para cada estado de funcionamiento.


Distribuidor La ECU supervisa el rgimen del motor a partir de las seales que transmite el captador situado en el distribuidor del encendido.

Sonda Lambda El sistema de escape lleva una sonda Lambda (sonda de oxgeno) que detecta la cantidad de oxigeno que hay en los gases de escape. Si la mezcla aire/combustible es demasiado pobre o demasiada rica, la seal que transmite la sonda de oxgeno hace que la ECU aumente o disminuya la cantidad de combustible inyectada, segn convenga.

Unidad de control electrnica (ECU) La UCE est conectada con los cables por medio de un enchufe mltiple. El programa y la memoria de la ECU calculan las seales que le envan los sensores instalados en el sistema. La ECU dispone de una memoria de autodiagnstico que detecta y guarda las averas. Al producirse una avera, se enciende la lmpara de aviso o lmpara testigo en el tablero de instrumentos.

Sistema de alimentacin El sistema de alimentacin suministra a baja presin la cantidad de combustible necesaria para el motor en cada estado de funcionamiento. Consta de depsito de combustible, bomba de combustible, filtro de combustible, un solo inyector y el regulador de presin. La bomba se halla situada en el depsito de la gasolina y conduce bajo presin el combustible, a travs de un filtro, hasta el regulador de la presin y el inyector. El regulador de la presin mantiene la presin constante a 0,8-1,2 bar, el combustible sobrante es devuelto al depsito. El inyector nico se encuentra en el cuerpo de la mariposa y tiene una boquilla o tobera especial, con seis agujeros dispuestos radialmente, que pulveriza la gasolina en forma de cono en el espacio comprendido entre la mariposa y la pared del venturi. El inyector dispone de una circulacin constante de la gasolina a travs de sus mecanismos internos para conseguir con ello su mejor refrigeracin y el mejor rendimiento durante el arranque en caliente. El combustible pasa del filtro al inyector y de aqu al regulador de presin. La bobina (4) recibe impulsos elctricos procedentes de la unidad de control ECU a travs de la conexin elctrica (1). De este modo crea un campo magntico que determina la posicin del ncleo (2) con el que se vence la presin del muelle (5). Este muelle presiona sobre la vlvula de bola (7) que impide el paso de la gasolina a salir de su circuito. Cuando la presin del muelle se reduce en virtud del crecimiento del magnetismo en la bobina, la misma presin del combustible abre la vlvula de bola y sale al exterior a travs de la tobera (6) debidamente pulverizado, se produce la inyeccin.


Fig. 63. Inyector del sistema Mono-Jetronic

La apertura del inyector es del tipo "sincronizada", es decir, en fase con el encendido. En cada impulso del encendido, la unidad de control electrnica enva un impulso elctrico a la bobina, con lo que el campo magntico as creado atrae la vlvula de bola levantndolo hacia el ncleo. El carburante que viene de la cmara anular a travs de un filtro es inyectado de esta manera en el colector de admisin por los seis orificios de inyeccin del asiento obturador. Al cortarse el impulso elctrico, un muelle de membrana devuelve la vlvula de bola a su asiento y asegura el cierre de los orificios. El exceso de carburante es enviado hacia el regulador de presin a travs del orificio superior del inyector. El barrido creado de esta manera en el inyector evita la posible formacin de vapores.

SISTEMA MONOPUNTO BOSCH MONO-MOTRONIC

La diferencia fundamental con el sistema anterior es que integra en la misma unidad de control (ECU) la gestin de la inyeccin de gasolina as como la del encendido. Este sistema se puede equiparar al sistema de inyeccin multipunto Motronic por la forma de trabajar y por los elementos comunes que tienen. Dentro de este sistema podemos encontrar dos esquemas: los que utilizan encendido con distribuidor y los que utilizan encendido esttico o sin distribuidor. La unidad central de inyeccin o cuerpo de mariposa funciona igual que la utilizada en el sistema Mono-Jetronic as como el sistema de alimentacin de combustible y el sistema de admisin de aire.


Fig. 64. Esquema del sistema Mono-Motronic


Fig. 65. Esquema del cuerpo de mariposa del sistema Mono-Motronic

En la figura inferior podemos ver como elemento fundamental unidad central de inyeccin o tambin llamado cuerpo de mariposa (1) sobre la cual se aplica la carcasa del filtro de aire (2). El paso de aire viene regulado, en estos equipos, por una caja termosttica (3) que distribuye la entrada de aire caliente o fri, segn la estacin del ao, de la forma ya conocida en muchos motores de todas las marcas. La unidad de inyeccin se ajusta al colector de admisin (4) a travs de una brida (5) y sus elementos de sujecin. Se ve tambin que se utiliza el calentador del aire de admisin (6) conocido normalmente con el nombre de "erizo" propio de los motores de la marca Seat y Volkswagen. Otros elementos importantes son: la unidad de control ECU (7) con su conector (8), tambin est el sensor de temperatura del liquido refrigerante (9) en contacto con el refrigerante (10) en la culata, y la sonda de oxigeno Lambda (11) junto con su enchufe y conector de cuatro bornes (12) que atiende tambin a la calefaccin de la misma sonda. En (13) tenemos la toma de depresin para el servofreno. En (16) tenemos el tubo que va hacia la vlvula electromagntica para el depsito de carbn activo o canister.


Fig. 66. Mariposa del sistema Mono-Motronic (izq.) y sistema de alimentacin con este tipo de inyeccin (der.)

En la figura inferior tenemos un esquema de un sistema de inyeccin Mono-Motronic, as como la parte de componentes que forman el sistema de encendido de un vehculo de la marca SEAT. La unidad de control ECU, a travs de los cables que se derivan de su conector (2) controla por igual tanto el sistema de inyeccin como el sistema de encendido a travs de su modulo electrnico o amplificador (4). Este modulo integra a su vez la bobina de encendido. El modulo est conectado con la ECU a travs del conector (5). Desde aqu recibe las ordenes necesarias (teniendo en cuenta el rgimen de giro del motor y la carga) procedentes de la ECU de forma que la transformacin de la corriente en alta tensin se produce de acuerdo con las curvas memorizadas en la ECU y con un resultado de avance de encendido perfectamente adecuado a las necesidades variantes del motor, en condiciones similares o iguales a lo que ocurre en el Motronic multipunto. Los dems elementos del sistema de encendido estn formados por las diferentes partes de distribuidor (7) con un generador de impulsos de efecto Hall (9), tambin tenemos la buja (10) y los cables de alta tensin.


Fig. 67. Partes del sistema Mono-Motronic


Fig. 68. Esquema bsico del sistema monopunto

El elemento distintivo de este sistema de inyeccin es la "unidad central de inyeccin" o tambin llamado "cuerpo de mariposa" que se parece exteriormente a un carburador. En este elemento se concentran numerosos dispositivos como por supuesto "el inyector", tambin tenemos la mariposa de gases, el regulador de presin de combustible, regulador de ralent, el sensor de temperatura de aire, sensor de posicin de la mariposa, incluso el caudalmetro de aire en algunos casos.

Fig. 69. Cuerpo de mariposa del sistema Mono-Motronic


El regulador de presin es del tipo mecnico a membrana, formando parte del cuerpo de inyeccin donde est alojado el inyector. El regulador de presin est compuesto de una carcasa contenedora, un dispositivo mvil constituido por un cuerpo metlico y una membrana accionada por un muelle calibrado. Cuando la presin del carburante sobrepasa el valor determinado, el dispositivo mvil se desplaza y permite la apertura de la vlvula que deja salir el excedente de carburante, retornando al depsito por un tubo. Un orificio calibrado, previsto en el cuerpo de mariposa pone en comunicacin la cmara de regulacin con el tubo de retorno, permitiendo as disminuir la carga hidrosttica sobre la membrana cuando el motor est parado. La presin de funcionamiento es de 0,8 bar.

Fig. 70. Regulador de presin del sistema Mono-Motronic

El motor paso a paso o tambin llamado posicionador de mariposa de marcha lenta, sirve para la

regulacin del motor a rgimen de ralent. Al ralent, el motor paso a paso acta sobre un caudal de aire

en paralelo con la mariposa, realizando un desplazamiento horizontal graduando la cantidad de aire que

va directamente a los conductos de admisin sin pasar por la vlvula de mariposa. En otros casos el

motor paso a paso acta directamente sobre la mariposa de gases abrindola un cierto ngulo en ralent

cuando tericamente tendra que estar cerrada.

El motor paso a paso recibe unos impulsos elctricos de la unidad de control ECU que le permiten

realizar un control del movimiento del obturador con una gran precisin. El motor paso a paso se

desplaza en un sentido o en otro en funcin de que sea necesario incrementar o disminuir el rgimen de

ralent.

Este mecanismo ejecuta tambin la funcin de regulador de la puesta en funcionamiento del sistema de

climatizacin, cuando la unidad de control recibe la informacin de que se ha puesto en marcha el

sistema de climatizacin da orden al motor paso a paso para incrementar el rgimen de ralent en 100

rpm.


Fig. 71. Motor de paso a paso del sistema Mono-Motronic

Fig.72. Cuerpo de mariposa del sistema Mono-Motronic


4.- Casos de ejemplo

4.1.- Sistema de inyeccin multipunto Mitsubishi MPI

La gestin de los motores Mitsubishi esta confiada a un sistema propio de la marca, lo cual permite la estandarizacin de los elementos y que la colocacin de los elementos sea prcticamente idntico para diferentes modelos de la marca. Los mtodos de puesta a punto y de diagnstico estn unificados para toda la gama. La parte ms caracterstica del sistema de inyeccin de esta marca esta en el caudalmetro de aire y el cuerpo de la mariposa. En los primeros sistemas, la medida del caudal de aire estuvo confiado a un sistema de ultrasonidos, pero en la actualidad ha sido sustituido por un sistema de medicin por presin. En cuanto a la regulacin de ralent, o bien se acta directamente sobre el eje de la mariposa (motor con un solo rbol de levas) o bien se trata de una vlvula en derivacin con la mariposa (motor con doble rbol de levas).

Fig. 73. Esquema del sistema multipunto Mitsubishi MPI


Alimentacin de combustible La bomba de combustible (2) est sumergida en el depsito, cuenta con una vlvula a la salida para mantener la presin al pararse y otra vlvula de sobrepresin tarada a 6 bar. Esta pilotada por una salida del rel principal que impide su funcionamiento si el motor est en marcha o el motor de arranque no gira. Un conector libre situado cerca de la unidad de control ECU permite accionar la bomba dndole masa, para comprobar el funcionamiento, el caudal y la presin mxima de impulsin. El combustible se filtra a continuacin por medio de un elemento colocado en el compartimento motor sobre el salpicadero, para ser distribuido a los inyectores en la rampa de inyeccin. Los inyectores son de apertura electromagntica y simultnea durante el arranque, para pasar a secuencial en funcionamiento normal. El sobrante de combustible vuelve al depsito desde el regulador de presin (4) situado en punta de la rampa, manteniendo constante la diferencia de presin entre la gasolina y el colector de admisin.

Alimentacin de aire Despus del paso del aire por el filtro, se mide su caudal mediante un caudalmetro. En una primera poca, se utilizo un sistema de ultrasonidos (del tipo Karman Vortex) y, posteriormente, un sistema de presin. El cuerpo del caudalmetro incluye tambin el captador de presin atmosfrica y la sonda de temperatura de aire.

Funcionamiento del caudalmetro de ultrasonidos El flujo de aire pasa por un conductor que tiene una entrada en forma de nido de abeja, que sirve para crear una corriente laminar ya que el flujo no debe ser turbulento o arremolinado. El flujo es dividido a continuacin en dos partes por medio de una columna de forma triangular colocada en el centro del conducto; esto tiene como consecuencia originar torbellinos de Karman, que se producen alternativamente a izquierda y derecha de la columna y poseen sentidos de arrollamientos contrarios. El nmero de torbellinos creados es directamente proporcional a la velocidad del flujo. Un emisor situado en uno de los extremos produce ultrasonidos de una frecuencia determinada bajo la accin de la unidad de control; un receptor colocado frente al emisor recibe los ultrasonidos y transmite una seal a la unidad de control. Cuando no hay caudal de aire ni, por consiguiente, torbellinos de Karman, el tiempo invertido por la onda para pasar del emisor al receptor es constante; por el contrario cuando hay torbellinos, hay una cierta atenuacin o aceleracin de la onda que depende de la direccin y sentido de los torbellinos, esto hace que el tiempo invertido en pasar del emisor al receptor toma una forma sinusoidal. Un modulador enva una seal elctrica a la unidad de control cada vez que la sinusoide pasa por un mnimo (T1). La frecuencia de la seal es directamente proporcional al caudal volumtrico.


Fig. 74. Funcionamiento del caudalmetro de ultrasonidos

Funcionamiento del caudalmetro a presin El flujo de aire llega al caudalmetro a travs de una rejillas en forma de nido de abeja encargada de alinear el flujo de aire y a continuacin, al igual que en el caudalmetro de ultrasonidos, una columna divide la corriente en dos flujos para formar torbellinos de Karman. Dos tomas de presin estticas colocada a ambos lados de la columna estn unidas al captador de presin. Al ser los torbellinos alternos, el captador de presin sufre un fenmeno de bombeo y emite una seal sinusoidal cuya frecuencia es directamente proporcional al nmero de torbellinos y, por lo tanto, al caudal. El modulador transforma esta seal sinusoidal en una seal cuadrada que es enviada a la unidad de control.


Fig. 75. Funcionamiento del caudalmetro a presin

Funcionamiento del captador de presin atmosfrica Este captador se compone de un semiconductor sometido en una cara a la presin atmosfrica y en la otra, a una presin nula (vaco). La deformacin sufrida por el semiconductor bajo la accin de la presin hace variar su resistencia. De este modo la variacin de presin se transforma en una variacin de tensin.

Cuerpo de mariposa El cuerpo de la mariposa incluye el potencimetro, el interruptor de posicin del ralent, el actuador del ralent y la vlvula de aire adicional.


Fig. 76. Esquema del cuerpo de mariposa del sistema multipunto Mitsubishi MPI

Funcionamiento de la vlvula de aire adicion

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