Fundamentos de Sistemas de Combustión y Encendido en Motores Automotrices

Carburador Elemental: Componentes y Funcionamiento

Un carburador elemental es un dispositivo clave en los motores de combustión interna, encargado de preparar la mezcla aire-combustible. A continuación, se detallan sus componentes y su principio de funcionamiento.

Componentes Principales

• Cubeta de nivel constante: Almacena una reserva de gasolina a un nivel constante para asegurar un suministro uniforme.
• Flotador: Regula el nivel de combustible en la cubeta, actuando sobre la válvula de aguja.
• Válvula de aguja: Controla la entrada de gasolina a la cubeta, manteniéndola en el nivel deseado.
• Chiclés de aire y gasolina: Orificios calibrados que dosifican el flujo de aire y combustible hacia el difusor.
• Difusor o venturi: Una sección estrecha en el conducto de aire que acelera el flujo y crea una zona de baja presión.
• Mariposa de aceleración: Una válvula que regula la cantidad de mezcla aire-combustible que entra al motor, controlando así la potencia.

Funcionamiento Detallado

El carburador tiene como función principal mezclar aire y gasolina en la proporción adecuada para la combustión. El aire, al pasar por el venturi, experimenta una aceleración que genera una depresión (baja presión). Esta depresión aspira el combustible desde la cubeta, a través de los chiclés, hacia la corriente de aire, formando la mezcla. La cantidad de esta mezcla que finalmente ingresa al motor es controlada por la apertura de la mariposa de aceleración, que el conductor manipula para variar la potencia.

Funcionamiento de la Inyección de Combustible K-Jetronic

El sistema K-Jetronic es un tipo de inyección mecánica continua desarrollado por Bosch. Su operación se basa en principios puramente mecánicos para dosificar el combustible.

Principio Operativo

El combustible es impulsado desde la bomba de gasolina hacia un distribuidor dosificador. Este distribuidor es el encargado de regular la cantidad precisa de combustible que se envía a cada inyector. La dosificación se ajusta en función del caudal de aire aspirado por el motor, el cual es detectado mediante una placa deflectora (también conocida como plato sonda) ubicada en el conducto de admisión. Una característica distintiva del sistema K-Jetronic es que no utiliza inyectores eléctricos; la inyección es constante mientras el motor se encuentra en marcha, y la cantidad de combustible se regula por la presión y el tiempo de apertura mecánico de los inyectores.

Métodos de Medición de Caudal de Aire en Inyección Monopunto

Para que un sistema de inyección funcione correctamente, es fundamental medir con precisión la cantidad de aire que ingresa al motor. En los sistemas de inyección monopunto, se utilizan diversos métodos para determinar el caudal de aire.

Métodos Comunes

• Caudalímetro de hilo caliente (MAF): Este sensor mide la masa de aire que entra al motor. Funciona calentando un hilo resistivo y midiendo la corriente necesaria para mantener su temperatura constante. El enfriamiento del hilo, causado por el flujo de aire, es proporcional a la masa de aire.
• Caudalímetro de aletas o placa (VAF): Mide el volumen de aire desplazado mecánicamente. Una aleta o placa se mueve en proporción al flujo de aire, y su posición es convertida en una señal eléctrica.
• Sensor MAP (Manifold Absolute Pressure): Mide la presión absoluta en el colector de admisión. A partir de esta presión y otros parámetros (como la temperatura del aire y las RPM del motor), la unidad de control calcula el caudal de aire mediante un modelo matemático preestablecido.
• Sensor de presión absoluta (barométrico): Este sensor mide la presión atmosférica y se utiliza para complementar la información del Sensor MAP, permitiendo correcciones por altitud y condiciones atmosféricas, lo que mejora la precisión del cálculo del caudal de aire.

Regulador de Presión de Gasolina en Inyección Multipunto

El regulador de presión de gasolina es un componente esencial en los sistemas de inyección multipunto, garantizando un suministro de combustible óptimo a los inyectores.

Función y Operación

Su principal función es mantener constante la presión diferencial entre la línea de combustible (presión de la gasolina) y el colector de admisión (presión del aire). Esto asegura que la presión efectiva sobre los inyectores sea siempre la misma, independientemente de la carga del motor o la presión en el colector. Si la presión en la línea de combustible aumenta por encima del valor establecido, el regulador abre una válvula interna para retornar el exceso de combustible al depósito. Por el contrario, si la presión tiende a bajar, la válvula se mantiene cerrada para conservar la presión. De esta manera, se asegura una pulverización adecuada del combustible por parte de los inyectores, lo cual es crucial para una combustión eficiente y sin importar las variaciones de carga o velocidad del motor.

Inyección Motronic ME: Características y Diferencias con L-Jetronic

Los sistemas de inyección electrónica han evolucionado significativamente. El Motronic ME representa una avanzada integración de control, mientras que el L-Jetronic es un precursor importante.

Características de Motronic ME

• Inyección electrónica multipunto secuencial: Cada inyector se activa de forma individual y precisa en el momento óptimo para cada cilindro.
• Gestión integrada de encendido e inyección: La unidad de control (ECU) gestiona de manera conjunta tanto la inyección de combustible como el sistema de encendido, optimizando ambos procesos para un mejor rendimiento y eficiencia.
• Amplia gama de sensores: Utiliza múltiples sensores, como los de oxígeno (sonda lambda), temperatura del motor, presión del colector, posición del cigüeñal, entre otros, para obtener datos precisos del funcionamiento del motor.
• Control de emisiones avanzado: Incorpora estrategias sofisticadas para reducir las emisiones contaminantes, como el control del catalizador y la recirculación de gases de escape (EGR).

Diferencias Clave con L-Jetronic

El L-Jetronic es un sistema más antiguo y menos sofisticado en comparación con el Motronic ME. Sus principales diferencias radican en que el L-Jetronic utiliza una inyección simultánea (todos los inyectores se activan al mismo tiempo) y un control electrónico parcial, centrado principalmente en la inyección. Mientras que el Motronic ME ofrece una mayor precisión y control al integrar la gestión del encendido y la inyección, permitiendo una optimización mucho más fina del rendimiento y las emisiones del motor.

Encendido de Chispa Perdida o Simultáneo

El sistema de encendido de chispa perdida, también conocido como encendido simultáneo, es una configuración de encendido que busca simplificar el sistema eliminando el distribuidor.

Principio de Funcionamiento

En este sistema, una única bobina es responsable de generar la chispa para dos cilindros al mismo tiempo. Uno de estos cilindros se encuentra en la fase de compresión, donde la chispa es necesaria para iniciar la combustión y producir trabajo útil. El otro cilindro, que recibe la chispa simultáneamente, se encuentra en la fase de escape, donde la chispa no tiene ningún efecto útil ni perjudicial, ya que los gases de escape ya han sido expulsados. Este método es comúnmente utilizado en motores de 4 cilindros y permite ahorrar componentes al prescindir del distribuidor, lo que reduce la complejidad mecánica y el mantenimiento.

Funcionamiento del Encendido Secuencial

El encendido secuencial representa una evolución en los sistemas de encendido, ofreciendo un control más preciso sobre la generación de la chispa.

Operación Detallada

A diferencia de otros sistemas, el encendido secuencial activa cada bobina de forma individual y está perfectamente sincronizada con el ciclo del motor de cada cilindro. Esto significa que cada cilindro tiene su propia bobina (o un par de cilindros comparten una bobina en algunos diseños, pero la activación es individualizada). La unidad de control (ECU) del motor es la encargada de activar la chispa para cada cilindro justo en el momento oportuno, optimizando la combustión y el rendimiento. Este sistema permite una mayor precisión en el control del avance del encendido y una mejor gestión de las emisiones.

Nota: La solicitud original incluía "Dibuja el esquema eléctrico de conexión de estas bobinas". Como modelo de lenguaje, no puedo generar imágenes o diagramas.