Fundamentos de la Gestión Electrónica y Sistemas de Inyección en Motores Térmicos
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Control de la Mezcla y Sistemas de Admisión
Parámetros Fundamentales de la Combustión
- Factor Lambda (λ): Indica si la mezcla aire-combustible es estequiométrica. Se calcula como la masa de aire aspirada dividida por la masa teórica necesaria.
- Control de Carga: El acelerador actúa sobre el sensor de mariposa, enviando una señal a la UCE (Unidad de Control Electrónico).
- Homogeneidad: Mantiene la misma dosificación en todo el volumen de la mezcla.
- Vaporización: Generación de partículas más pequeñas para asegurar una combustión más rápida y completa.
Sistemas de Llenado y Admisión
- Repartición: El aire llega a los conductos en paralelo. A altas RPM se utiliza el conducto corto y a bajas RPM el conducto largo.
- Cámara de Resonancia: Mejora el llenado al comienzo del siguiente ciclo, haciendo coincidir la velocidad de las ondas (ida/vuelta) con las RPM.
- Accionamiento de la Válvula de Admisión (AD V): Se realiza mediante servomotor o pulmón de vacío, accionado por depresión.
Requisitos y Componentes Auxiliares
- Requisitos del Filtro de Aire: Permeabilidad, silenciado, estabilización del flujo y tamaño adecuado.
- Depósito de Combustible: Formado por: antiderrame (anti desbordamiento), válvula de aireación, conducto de llenado, desaireación durante la marcha, depósito de expansión (repostaje y funcionamiento), y desaireación durante el repostaje.
Sistemas de Carburación e Inyección
El Carburador
- Inconvenientes del Carburador: Inexactitud de regulación y dosificación, mayor consumo de combustible y mayor contaminación.
- Constitución del Carburador: Circuito principal, circuito de ralentí, circuito de arranque en frío, circuito de aceleración y circuitos auxiliares.
- Ajuste y Puesta a Punto: Se realiza mediante el tornillo de ralentí y el tornillo de riqueza de mezcla (CO).
Clasificación de la Inyección
- Clasificación General: Mecánica, Electromecánica y Electrónica.
- Aportación de Combustible: Indirecta o Directa.
- Número de Inyectores y Sincronización: Monopunto o Multipunto.
- Tipos de Inyección (Sincronización): Simultánea, Secuencial y Semi-secuencial.
Inyección K-Jetronic (Mecánica)
- Características: Es un sistema mecánico, indirecto y multipunto de inyección continua.
- Constitución del K-Jetronic: Circuito de alimentación, distribuidor, inyectores, caudalímetro (plato sonda), una válvula por cilindro y balancín.
- Funcionamiento: El aire pasa por el caudalímetro, acciona el plato sonda, que a su vez presiona el émbolo que envía la cantidad de gasolina a los inyectores.
Circuito de Alimentación Electrónica (Multipunto Indirecta)
El circuito de alimentación (CTO) envía combustible hasta la rampa a través de la bomba, alimentando todos los inyectores.
Componentes del Circuito (CTO)
- Depósito.
- Bomba.
- Filtro.
- Regulador de Presión (mantiene típicamente 3 bar).
- Rampa de inyección.
Detalles de Componentes
- Electrobomba: Su caudal es de 60 a 200 litros por hora. Posee un antirretorno (evita la caída de presión) y una válvula de sobrepresión (envía combustible al lado de aspiración).
- Regulador de Presión: Puede ir en la rampa o cerca del filtro. Mantiene la presión entre 2 y 3,5 bar. Está constituido por un recipiente cilíndrico de chapa con dos cámaras separadas por una membrana.
- Amortiguador de Oscilaciones: Acumulador de presión que absorbe los impulsos generados por el regulador de presión y la apertura y cierre de los inyectores.
- Inyector: Introduce combustible a presión. Al ser alimentado, desplaza un núcleo que tapona la salida. El recorrido de la aguja es de 0,1 mm.
Constitución del Inyector
- Cuerpo, aguja, núcleo magnético, muelle, boquilla, devanado, guía de aguja, filtro y juntas.
- Conexionado Eléctrico: Funciona a 12V. En la primera generación, la resistencia era de 3V, 12 y 17 ohmios.
Sincronización de la Inyección
- Simultánea: Inyectan todos a la vez.
- Semi-secuencial: Inyectan de dos en dos.
- Secuencial: Inyecta individualmente, siguiendo el orden de encendido (ejemplo: 1-4-2-3).
Sensores y Actuadores del Sistema de Gestión
Sensores de Medición de Aire y Carga
Caudalímetros
- Tipos: Mecánico.
- Hilo Caliente: Alcanza 1000 grados Celsius para autolimpiarse.
- Hilo Caliente en Derivación.
- Película Caliente: Mide la temperatura del aire.
- Película con Detección de Flujo Pulsatorio.
Sensor MAP (Manifold Absolute Pressure)
- Función: Mide el nivel de carga del motor (presión absoluta en el colector de admisión).
- Formación: Membrana, vacío de referencia, terminal y analizador electrónico.
- Tipos de MAP: Piezoeléctricos y Piezo-resistivos.
Sensores de Posición y Velocidad
- Sensor de Mariposa (TPS): Informa a la centralita de la posición de la mariposa. Verifica el funcionamiento del actuador de mariposa.
- Sensor de Ralentí y Carga Máxima: Emite una señal cuando la mariposa está en posición de ralentí o de carga máxima.
- Sensor de Posición del Acelerador: Puede ser potencio-métrico, Hall o inductivo.
- Sensor PMS (Punto Muerto Superior): Informa a la centralita de la velocidad de giro del cigüeñal.
- Sensor de Fase (Hall): Indica en qué fase se encuentra el cilindro (identificación del cilindro 1).
Sensores de Retroalimentación y Control
- Sensor de Picado (Knock Sensor): Informa a la centralita de la presencia de detonación.
- Sonda Lambda (Sensor de Oxígeno): La primera sonda mide la cantidad de gases de escape. La segunda sonda compara y determina si el catalizador está realizando correctamente su trabajo.
Actuadores y Sistemas Auxiliares
Control de Ralentí
- Actuador de Ralentí: Puede ser un tornillo y conducto, tornillo y conducto en derivación, actuador y conducto en derivación (para frío y caliente), sistema robotizado o actuador de mariposa.
- Mano Contacto Servodirección: Al subir la presión (de 60 a 80 bar), la centralita anticipa la disminución de par e incrementa la dosificación y el régimen de ralentí.
Recirculación de Gases de Escape (EGR)
- EGR Mecánica: Controla la alimentación de control de vacío (VAC). Al abrirse, envía gases residuales al colector de admisión (AD).
- EGR Electrónica: El control de apertura se realiza sobre el solenoide, gestionado por la UCE.
Sistema de Recuperación de Vapores (Canister)
- Canister: Controlado por una electroválvula gestionada por la centralita. Al abrirse, comunica el Canister con el colector de admisión (AD).
Distribución Variable
- Funcionamiento: Al abrirse la electroválvula, comunica el circuito de engrase con el mecanismo.
- Avería: Si se avería, el sistema se queda en bajo régimen.
- Efecto: Adelanta o atrasa la apertura de las válvulas según las condiciones de funcionamiento.