Funcionamiento Detallado de la Inyección Directa Estratificada: Modos y Fases

A continuación, se describen los diferentes modos de funcionamiento de la inyección directa estratificada, detallando las fases de admisión, compresión y combustión en cada uno de ellos:

Modo Estratificado

• Fase de Admisión: Se abre la mariposa de admisión al máximo para reducir las pérdidas por estrangulamiento. La chapaleta del colector de admisión se mantiene cerrada, dirigiendo todo el aire aspirado por el conducto superior del colector, acelerando y generando una turbulencia cilíndrica hacia el interior de la cámara de combustión.
• Fase de Compresión: El flujo de aire entrante en torbellino se acentúa gracias al deflector incorporado en la cabeza del pistón, conduciendo el aire hacia la bujía.
• Fase de Inyección y Combustión: La inyección se efectúa al final de la carrera de compresión, comenzando aproximadamente 60º y terminando 45º antes del PMS (Punto Muerto Superior), poco antes del encendido. El combustible a alta presión (50-100 bares) se mezcla y se dirige en forma de nube hacia la bujía, rodeada por una capa externa de aire fresco y gases de escape recirculados. La relación total de aire-combustible en la cámara es de 40:1, muy pobre. El encendido de la nube de mezcla se produce por el salto de la chispa. El motor presenta un buen rendimiento térmico debido a la reducción de las pérdidas de calor por las paredes del bloque, ya que la capa de gases externos actúa como aislante.

Modo Homogéneo

• Fase de Admisión: La mariposa se abre proporcionalmente a la solicitud de carga del conductor al pisar el acelerador. La chapaleta del colector se mantiene cerrada a media carga, abriéndose al aumentar la carga y el régimen, permitiendo el paso de aire por el conducto inferior.
• Fase de Inyección: El combustible se inyecta directamente en la cámara aproximadamente 300º antes del PMS, permitiendo que el aire y el combustible, en relación estequiométrica, se mezclen de forma homogénea.
• Fase de Combustión: La distribución homogénea de la mezcla permite seleccionar libremente el momento de inicio del encendido. El par motor generado en este modo depende del momento de encendido, la masa de aire aspirada y la cantidad de gasolina inyectada.

Modo Homogéneo-Pobre

• Fase de Admisión: Se abre la mariposa de admisión al máximo para reducir las pérdidas por estrangulamiento. La chapaleta del colector de admisión se mantiene cerrada, dirigiendo todo el aire aspirado por el conducto superior del colector, generando una turbulencia cilíndrica hacia el interior de la cámara de combustión. Además, en esta fase se inyecta el combustible necesario para conseguir la relación lambda requerida, aproximadamente 300º antes del PMS, facilitando la mezcla homogénea del aire y del combustible en la cámara de combustión.
• Fase de Combustión: Similar al modo homogéneo.

Modo Precalentamiento del Catalizador

• Primera Fase de Inyección: Se realiza aproximadamente 300º antes del PMS.
• Segunda Fase de Inyección: Se inyecta una pequeña cantidad de combustible aproximadamente 60º antes del PMS. Esta mezcla se quema tardíamente, aumentando la temperatura de los gases de escape y permitiendo que el catalizador alcance rápidamente su temperatura de servicio.

Modo para Plena Carga

• Primera Fase de Inyección: Se realiza aproximadamente 300º antes del PMS en la carrera de admisión.
• Segunda Fase de Inyección: Se inyecta una pequeña cantidad de combustible aproximadamente 60º antes del PMS. Esta mezcla se quema tardíamente, aumentando la temperatura de los gases de escape y permitiendo que el catalizador alcance rápidamente su temperatura de servicio. Esta fase se realiza aproximadamente al comienzo de la carrera de compresión.