Inyección

INYECCIÓN MECÁNICA
A GASOLINA Y DIESEL
.

INDICACIONES GENERALES
Titulo del Seminario
Mantener el celular
en modo silencio
No llegar tarde
Dedicación a la
asignatura

CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA
UNIDADES
 SISTEMA DE INYECCIÓN
 SISTEMAS DE INYECCIÓN A GASOLINA
 ESQUEMAS DE LOS DIFERENTES SISTEMAS DE INYECCIÓN
 SISTEMA DE INYECCIÓN DE COMBUSTIBLE DIÉSEL.
 COMPONENTES DEL SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE PARA
MOTORES DIÉSEL CON BOMBA EN LÍNEA.
 SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE PARA MOTORES DIÉSEL
CON BOMBA ROTATIVA.
 BOMBA – INYECTOR.

EVALUACIÓN.
INSTRUMENTOS PESO % EVIDENCIA
Pruebas parciales tareas y
participación en clase
30
Trabajos en clase
Trabajos individuales
Participación en clase
Trabajos de investigación o resolución
de casos
30
Trabajos grupales de
investigación
Informes de las prácticas de
taller
Examen Final
40
Evaluación escrita y práctica

FUNCIONAMIENTO.

HISTORIA.

HISTORIA.
Antes de la primera guerra mundial, la industria de la aviación
consideró las ventajas obvias que la inyección de combustible
proporcionaba.
Los carburadores de los aeroplanos eran propensos a congelarse
durante los cambios de altitud, limitando la potencia disponible,
mientras en la inyección de combustible no sucede esto.
MERCEDES - BENZ 300 SL.
MARCA INGLESA JAGUAR.
CHEVROLET MODELO CORVETTE.

SISTEMA DE INYECCIÓN
Los sistemas de inyección tienen la característica de permitir
que el motor reciba solamente el volumen de combustible que
necesita.
Con eso se garantiza:
 Menos contaminación
 Más economía
 Mejor rendimiento
 Arranque más rápido
 No utiliza el ahogador
 Mejor aprovechamiento del combustible.

VENTAJAS DE LOS SISTEMAS DE
INYECCIÓN
Menores cotas de contaminación debido factores como:
 Uso de catalizador para convertir los gases residuales de la combustión como NOx
CO y HxCx en gases no nocivos.
 Control preciso del tiempo de inyección en cada situación de funcionamiento de
motor.
 Recirculación de gases de escape, que contribuye a disminuir los NOx.
 Mejor respuesta, ralentí más parejo, menor condensación de vapor de
combustible en múltiple de admisión, auto adaptabilidad por cambios climáticos,
etc.

EL COSUMO DE COMBUSTIBLE ES NOTABLEMENTE
MENOR DEBIDO A:
 Uniformidad de la mezcla en cada cilindro.
 Mejor atomización del combustible que eleva la eficiencia
de la combustión.
 La localización del inyector provoca menor licuefacción del
combustible.
 Corte de combustible en desaceleración.

RENDIMIENTO DEL MOTOR TERMICO
Factores que afectan el rendimiento
• Diseño mecánico
• El grado de compresión del motor
• El buen desarrollo del proceso de combustión
• La relación o mezcla de aire y combustible (A/C)
Relación aire - combustible
A/C 14,7:1
14,7 gr de aire combinan con 1 gr de
combustible (gasolina)

MEZCLAS RICAS Y MEZCLAS POBRES
 Mezcla estequiométrica
14,7:1 (en peso)
 Mezcla rica: más
combustible que el
estequiométrico.
 Mezcla pobre: Menos
combustible que el
estequiométrico.

MEZCLAS
 Las mezclas ricas producen un consumo mayor de combustible. En este caso la
contaminación producida por gases de escape aumenta, pues crece el porcentaje de
CO (monóxido de carbono) y también los HxCx (hidrocarburos no quemados) emitidos
por el motor. Cuando la riqueza aumenta mucho no se produce la ignición de la
mezcla.
 Las mezclas pobres producen una disminución de potencia acentuada, disminución de
CO y HxCx, pero aumento de NOx (óxidos de nitrógeno).
Es importante tener en cuenta que la menor cota de contaminación por gases de escape
se logra con MEZCLA ESTEQUIOMETRICA, por lo que durante mucho tiempo se ha tendido
a hacer funcionar los motores con esta mezcla. En la actualidad algunos motores trabajan
con mezclas pobres y extra pobre para lograr consumos de combustible aún menores.

Las relaciones AC dependen de la naturaleza del combustible.
Combustible Relación AC (Kg/Kg)
• Alcohol 9.0 / 1
• Gas propano - butano (GPL) 15.5 / 1
• Diesel 15.2 / 1
• Gas Metano (GNC) 17.2 / 1

GASES DE ESCAPE
Algunos gases de escape son
• CO Monóxido de carbono
• CO2 Dióxido de carbono
• HxCx Hidrocarburos no quemados
• NOx Oxidos de nitrógeno
• SOx Oxidos de azufre
• O2 Oxígeno
• H2O Vapor de agua
• N2 Nitrógeno
• CH4 Metano
• H2 Hidrógeno
La ecuación resumida de la combustión es
Aire + Combustible = O2 + CO2 + CO + HxCx + H2O + N2 + NOx + otros gases

GASES DE ESCAPE – PORCENTAJES
DE EMISIONES
CO: Es incoloro e inodoro. Es altamente tóxico por su afinidad con la hemoglobina de la
sangre. Como es pobre en oxígeno, resta el mismo del flujo sanguíneo. Se mide en %.
Valores altos indican una mezcla rica o una combustión incompleta.
NOx: Se forman en condiciones de alta temperatura de motor o motor en alta carga.
También depende en gran medida del adelanto de encendido. Al reaccionar con los rayos
ultravioleta del sol, origina Acido Nítrico, que forma el llamado Smog Fotoquímico.
HxCx: Combustible no quemado de varios componentes. Se mide en ppm (partes por
millón de partes). Si la concentración de HxCx es alta nos indica mezcla rica, mala
combustión durante mezcla pobre o escape contaminado con aceite.
Durante la combustión se liberan otros gases como:
CO2: Dióxido de carbono, que es inofensivo para el medio ambiente en bajas
concentraciones. Niveles bajos indican una combustión mala o problemas de encendido.
O2: Oxígeno del aire que sobra en el proceso de combustión. Alto % de O2 se debe a
mezcla pobre, escape roto o combustiones incompletas.

GASES DE ESCAPE – PORCENTAJES DE
EMISIONES
Un motor que funciona con sistema de inyección en perfectas condiciones emite
gases con porcentajes cercanos a:
CO Monóxido de carbono 0.01 % – 0.5 %
CO2 Dióxido de carbono 13 % - 17 %
HxCx Hidrocarburos no quemados 50 ppm o menor
NOx Óxidos de nitrógeno 50 ppm – 600 ppm
O2 Oxígeno 0.05 % - 0.4 %
H2O Vapor de agua
N2 Nitrógeno
CH4 Metano
H2 Hidrógeno
SOx Óxidos de azufre

Algunas de las causas para lecturas de gases altas se
dan a continuación:
 Alto HxCx: problemas mecánicos de válvulas, retenes, etc. Defectos de encendido,
relación AC pobre (mala combustión), relación AC rica, otros defectos en otros
sistemas (EGR, Canister), catalizador.
 Alto CO: Filtro de aire, avance muy grande, problemas de sistema de combustible
(inyectores trabados, regulador de presión, etc.), catalizador defectuoso, relación AC
alta.
 O2 alto: Chispa defectuosa, inyección permanente de aire en el escape, relación AC
muy pobre (no hay facilidad de combustión), escape pinchado.
 CO2 alto: relación AC muy rica o muy pobre. Combustión defectuosa por varios
motivos.
 N0x alto: avance incorrecto, alta temperatura, leve detonación, cámara con depósitos
de carbón, relación AC extremadamente pobre, catalizador.

Gases de escape y otros métodos de reducción de
emisiones …
Reducción de los índices de gases: Se logra la reducción de estos gases con los
siguientes métodos:
 Control exacto de mezcla
 Control de avance de encendido
 Postcombustión o catalizador
 Control de proceso de desaceleración de motor
 Control de gases en el tanque de combustible y en carter
 Recirculación de gases de escape
 Inyección artificial de aire
 Otras tecnologías

Adoptando otras formas de control se logran resultados
interesantes, pero se afecta el rendimiento del motor:
 Disminución de la relación de compresión: esta modalidad disminuye la temperatura
de la cámara de combustión por lo que bajan mucho la cantidad de N0x, pero se
disminuye asimismo la potencia erogada por el motor.
 Aumento del ángulo de cruce de válvulas: aumenta el rendimiento volumétrico, por
lo que baja la dilución del aire fresco al mejorar la limpieza del cilindro. Esto favorece a
su vez la disminución de los HxCx, pero la válvula de escape debe ser mucho mas
resistente a altas temperaturas.
 Algunas formas de disminución de gases favorables que se pueden adoptar durante
el diseño son: Cámaras hemisféricas y flujo cruzado de gases aumentan el
rendimiento de la combustión pues crece el rendimiento volumétrico, cuatro o más
válvulas por cilindro también favorecen el Rendimiento Volumétrico.

CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE INYECCIÓN

POR LA UBICACIÓN DEL INYECTOR
Directa en el cilindro: El inyector se encuentra en contacto
con la cámara de combustión y lanza el combustible al
interior de ésta. Este sistema se utiliza poco debido al corto
tiempo para realizar la mezcla y por los problemas
tecnológicos del inyector (altas presiones y temperatura)
Indirecta en el colector de admisión: Los inyectores están
situados muy cerca de la válvula de admisión, en el colector
de admisión.

POR EL SINCRONISMO DE LA INYECCIÓN.
 Simultánea: Debe ser indirecta, y se basa en inyectar el combustible
simultáneamente en todos los inyectores a cierta frecuencia, que no coincide con la
apertura de la válvula de un determinado cilindro, de modo que el combustible
inyectado se acumula en el colector de admisión, mientras la válvula de admisión
permanece cerrada. Cuando se abre la válvula se produce la entrada de la mezcla
acumulada y de la nueva que se forma.
 Semisecuencial: El combustible es inyectado en los cilindros de forma que los
inyectores abren y cierran de dos en dos.
 Secuencial: La inyección se produce sólo en el momento de apertura de la válvula de
admisión.
El inyector regula la cantidad de combustible por el tiempo que permanece abierto, y la
frecuencia de apertura depende directamente del régimen de giro del motor.

POR EL SISTEMA DE CONTROL Y ACCIONAMIENTO DE LOS
INYECTORES.
 Mecánica: Control y accionamiento mecánico de los inyectores
( K – Jetronic).
 Mecánica electrónica: Control electrónico y accionamiento
mecánico de los inyectores. ( KE – Jetronic).
 Electrónica: Control y accionamiento electrónico de los
inyectores ( L – Jetronic, LE – Jetronic, Motronic, Digifant).

SISTEMA DE INYECCIÓN KE - JETRONIC
El KE – Jetronic es un sistema de inyección mecánico –
electrónico que se basa en el K – Jetronic.
Un sistema electrónico adicional registra un sinnúmero
de magnitudes de medición en el motor y posibilita así la
optimización del consumo de combustible a la calidad de
los gases de escape.

DIFERENCIAS ENTRE LA K Y LA KE-JETRONIC
CORRECCIÓN DE LA CANTIDAD DE LA MEZCLA
 K – Jetronic: mecánica a través de la válvula de control de presión.
 KE – Jetronic: conmutador controlado por la ECU.
MEDICIÓN DEL FLUJO DE AIRE
 K – Jetronic: mecánica a través del medidor de flujo de aire.
 KE – Jetronic: electromecánicamente a través del medidor de flujo de aire y
potenciómetro.
REGULACIÓN LAMBDA.
 K – Jetronic: electrónicamente a través de una unidad electrónica separada.
 KE – Jetronic: integrada la caja de control KE.

SISTEMA KE - JETRONIC
1 • Electrobomba de combustible 7 • Distribuidor dosificador de combustible
2 • Acumulador de combustible 8 • Medidor de caudal de aire
3 • Filtro de combustible 9 • Interruptor térmico de tiempo
4 • Regulador de presión de sistema 10 • Válvula de aire adicional
5 • Válvula de inyección 11 • Sonda térmica del motor
6 • Válvula de arranque en frío 12 • Interruptor de mariposa
13 • Sonda Lambda

ACTUADOR ELECTROHIDRÁULICO O
REGULADOR DE PRESIÓN

FUNCIONAMIENTO
Cuando la presión en la cámara inferior se eleva, el diafragma se
flexiona hacia arriba obstruyendo el paso de combustible en esta
dirección, lo mismo con el flujo de combustible hacia los inyectores,
y cuando la presión en la cámara inferior disminuye, el diafragma se
dirige hacia abajo, incrementando así el flujo de combustible hacia
los inyectores.
El flujo de corriente a través del actuador electrohidráulico es alto
cuando el motor está frío y disminuye a medida que el motor se
calienta. En la desaceleración el flujo de corriente se invierte, para
empobrecer la mezcla o suprimir el suministro de combustible.

REGULADOR DE PRESIÓN DE COMBUSTIBLE

ACTUADOR ROTATIVO DE RALENTÍ
Este dispositivo sustituye a la válvula de aire adicional utilizada en el sistema K-Jetronic. Esta
constituido por un conducto por donde pasa la corriente de aire adicional que pone en by-pass
a la mariposa de aceleración. Este conducto esta controlado por una válvula corredera giratoria
(5) que puede abrir mas o menos el paso de este conducto según la posición que le imprima el
inducido giratorio (4) cuya posición inicial viene controlada por el muelle espiral (2) que le
sujeta por su extremo superior. El dispositivo esta provisto de un bobinado (3) que recibe
corriente a través de una conexión eléctrica (1).
Según el estado de saturación eléctrica a que se encuentre el bobinado se determina una
variación angular (giro) del inducido. Esta variación angular del inducido arrastra a la válvula
giratoria (5) lo que se traduce en diferentes posiciones de abertura para el paso del aire a
través del by-pass.
El actuador rotativo es controlado por el computador ECU. Este tiene en cuenta los datos que
le proporcionan los sensores de: temperatura motor, régimen de giro y posición 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 aquí se elabora una señal eléctrica que es enviada al
bobinado del actuador rotativo el cual determina el ángulo de giro del inducido y con ello la
abertura de la válvula corredera giratoria. De esta manera el régimen de ralentí se ajusta
automáticamente 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.

ACTUADOR ROTATIVO DE RALENTÍ
 El ángulo de giro del inducido esta limitado a 60ºC y en caso de
desconexión o de mal funcionamiento de la unidad se queda en
una posición neutra, con una determinada sección de abertura,
que permite el funcionamiento provisional del motor hasta el
momento de la reparación del dispositivo.

SENSOR LAMBDA
Se utiliza para monitorear los gases de escape y cuando se detecta una condición de
mezcla pobre en éste, el sensor lambda envía un voltaje bajo menor de 0.5 voltios a la
ECU. Esta responde e incrementa el flujo de corriente a través del actuador
electrohidráulico, el cual hace disminuir la presión de la cámara inferior y enriquece la
mezcla.
Cuando la mezcla empieza a funcionar con mezcla rica, el voltaje del sensor lambda se
incrementa.
La ECU reduce el flujo de corriente por el actuador electrohidráulico y el sistema de
inyección empobrece la mezcla.

SENSOR DE POSICIÓN DE MARIPOSA

SENSOR DE POSICIÓN DE MARIPOSA
 Este sensor llamado interruptor de mariposa tiene como misión
informar al computador ECU de la posición en que se encuentra
la mariposa de gases. En su interior incorpora dos contactos
eléctricos correspondientes a la posición de ralentí y de plena
carga cuando se encuentra el pedal del acelerador en reposo o
pisado a fondo. La posición del interruptor de mariposa permite
su graduación por medio de dos ranuras (pletinas de anclaje)
donde unos tornillos la sujetan en la posición correcta.

COMPUTADOR
También llamada ECU (Electronic Control Unit) esta concebida bajo los mismos
criterios y diseño que las utilizadas en los sistemas de inyección L-Jetronic, pero
como las funciones en el sistema que nos ocupa son mucho mas sencillas y
limitadas, se construyen en técnica analógico, preferente, aunque también
pueden encontrarse en ellas circuitos que trabajan por la técnica digital.
El funcionamiento se resume diciendo que recibe las señales eléctricas que le
mandan los sensores; estas señales las compara con valores de tensión que
tienen establecidos en sus CHIP, y según el resultado de esta comparación emite
una señal eléctrica de control. Esta señal manda a los electroimanes del actuador
electro hidráulico de presión.

COMPUTADOR
 Para conocer el funcionamiento típico del computador es necesario saber
cuales son los sensores que le proporcionan información:
Sensor de mariposa de gases: Manda dos señales eléctricas diferentes según la
mariposa de gases se encuentre en posición de plena carga o de ralentí.
Distribuidor de encendido: Desde aquí se informa del numero de r.p.m. del
motor.
Arranque: Esta señal indica cuando el relé de encendido y arranque esta
conectado.
Temperatura motor: Informa de la temperatura del motor tomando como medida
la temperatura del liquido refrigerante.
Además este computador puede llevar otros circuitos correspondientes a
funciones de corrección altimétrica y de análisis de la contaminación de gases de
escape (sonda lambda).

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