Inyeccin de gasolina en el motor.

Aunque el carburador nacido con el motor, se desarroll constantemente hasta llegar a ser un complejo compendio de cientos de piezas, que lo convirtieron en un refinado y muy duradero preparador de la mezcla aire-gasolina para el motor del automvil en todo el rango de trabajo, no pudo soportar finalmente la presin ejercida por las reglas de limitacin de contaminantes emitidas por las entidades gubernamentales de los pases mas desarrollados y fue dando paso a la inyeccin de gasolina, comenzada desde las dcadas 60-70s principalmente en Alemania, pero que no fue tecnolgicamente realizable hasta que no se desarroll lo suficiente la 80electrnica miniaturizada.

La diferencia conceptual fundamental entre los dos tipos de preparacin de la mezcla, es que en el carburador se hace bsicamente de acuerdo a patrones mas o menos fijos, establecidos de fbrica, que con el uso se van alterando hasta sacarlo de los estrechos ndices permitidos de produccin de contaminantes, mientras que la inyeccin de gasolina tiene sensores en todos los elementos que influyen en el proceso de alimentacin y escape del motor y ajusta automticamente la mezcla para mantenerlos siempre dentro de las normas, a menos que se produzca una avera en el sistema.

Es notoria la mayor complejidad de la inyeccin de gasolina con respecto al carburador, lo que la encarece, pero no hay hasta ahora, ningn otro sistema que garantice la limpieza de los gases requerida para mantener la atmsfera respirable en las zonas de trnsito urbano intenso actual.Para describir como funciona utilizaremos el diagrama de bloques siguiente en la figura 1.

Colocado en el conducto de admisin del motor existe una electrovlvula conocida como inyector, que al recibir una seal elctrica, se abre y deja pasar la gasolina al interior del conducto. La linea de entrada al inyector tiene una presin fija mantenida desde el depsito, por una bomba elctrica asistida por un regulador de presin. El tiempo de duracin de la seal elctrica y con ello la cantidad de gasolina inyectada, as como el momento en que se produce la inyeccin, los determina la unidad procesadora central en consecuencia con la posicin de la mariposa de entrada de aire al motor y las seales emitidas por un grupo de sensores que miden los factores que influyen en la formacin de la mezcla.

La clave de la inyeccin de gasolina es la unidad procesadora central (UPC) o unidad central electrnica (UCE), que es un miniordenador cuya seal de salida es un pulso elctrico de determinada duracin en el momento exacto que hace falta (durante la carrera de admisin) al, o los inyectores. La seal principal para hacer la decisin del tiempo de apertura del inyector la recibe de una mariposa colocada en el conducto de admisin en cuyo eje hay montada una resistencia elctrica variable, as la posicin de la mariposa es interpretada por la UPC como mas o menos aire al cilindro y por lo tanto mas o menos necesidad de gasolina, regulada a travs del tiempo de apertura del inyector. El momento exacto de comenzar la apertura del inyector viene de un sensor de posicin montado en el rbol de levas o el distribuidor, que le indica a la UPC cuando estn abiertas las vlvulas de admisin y por lo tanto se est aspirando el aire que arrastrar al interior del cilindro la gasolina inyectada en el conducto de admisin.

Este trabajo lo hace la UPC utilizando un tiempo bsico que viene con l por defecto y que hace funcionar el motor en condiciones normales, pero que no son las ptimas para el trabajo del motor en otras condiciones.

Para ajustar con exactitud el tiempo de apertura de los inyectores y obtener la mxima eficiencia y la mnima emisin de gases txicos, la UPC tiene en cuenta un grupo de otras entradas que llegan a l, procedentes de varios sensores, que vigilan el comportamiento de los factores que influyen en el proceso de combustin, estas entradas son procesadas electrnicamente y sirven para modificar el tiempo de apertura del inyector a la cantidad exacta.

Las UPC estn preparadas para ignorar los sensores cuando hay una avera de algunos de ellos, o estn dando seales fuera del rango normal, y continuar con el programa bsico, para permitir el funcionamiento del motor hasta llegar al taller de reparaciones. Este programa bsico no se pierde aunque la UPC se quede sin alimentacin elctrica al desconectar la batera con el motor apagado como es frecuente or.

De acuerdo al refinamiento el sistema de inyeccin puede ser mas o menos complejo y tener mas o menos sensores, pero en general estn compuestos por las partes bsicas siguientes.1. Los inyectores.2. El sistema de gasolina presurizada.3. Mariposa de aceleracin.4. Los sensores.5. La unidad procesadora central (UPC).Inyector de gasolinaEl inyector es el encargado de pulverizar en forma de aerosol la gasolina procedente de la linea de presin dentro del conducto de admisin, es en esencia una refinada electrovlvula capaz de abrirse y cerrarse muchos millones de veces sin escape de combustible y que reacciona muy rpidamente al pulso elctrico que la acciona.

El esquema que sigue ilustra el proceso de inyeccin de combustible.Figura 1

El dibujo de la figura 1 representa un motor de pistones durante la carrera de admisin, observe la vlvula de admisin abierta y el pistn en la carrera de descenso. El aire de admisin se representa por la flecha azul.

Colocado en el camino del aire de entrada se encuentra el inyector de combustible, que no es mas que una pequea electrovlvula que cuando recibe la seal elctrica a travs del cable de alimentacin se abre, dejando pasar de forma atomizada como un aerosol, la gasolina a presin, que es arrastrada al interior del cilindro por la corriente de aire.

El tiempo de apertura del inyector as como la presin a la que se encuentra la gasolina determinan la cantidad inyectada. Estos dos factores, presin y tiempo de apertura, as como el momento en que se realiza, son los que hay que controlar con precisin para obtener una mezcla ptima.

Aunque parezca simple el trabajo del inyector, en realidad puede considerarse una maravilla de la tecnologa teniendo en cuenta que:1. Cuando un pequeo motor funciona en ralent el volumen de gasolina inyectada equivale al de una cabeza de alfiler y lo hace con mucha precisin.2. El tiempo que tiene para inyectar la gasolina cuando el motor gira a unas 4000 RPM es de solo 0.00375 segundos es decir algo mas de 3 milsimas de segundo, en ese tiempo debe abrirse y cerrarse con gran exactitud.

No les parece casi imposible?

El esquema que sigue (figura 2) representa una vista del inyector real.Figura 2

As luce un inyector de gasolina real, en l puede verse una bobina elctrica que cuando se energiza levanta la armadura que sube la aguja y deja abierto el paso del combustible a la tobera por donde sale pulverizado, una vez que cesa la seal elctrica, la propia presin del combustible empuja la armadura que funciona como un pistn y aprieta la aguja contra el asiento cerrando la salida completamente.

Para llegar al resto de los elementos del sistema de inyeccin de gasolina puede usar los enlaces que siguen:Mariposa de aceleracin.Los sensores.La unidad procesadora central (UPC).