Optimización del Rendimiento Motor: Funcionamiento de la Estrategia de Inyección por Chorro (FSI)

Estrategia de Inyección por Chorro (FSI)

El cuerpo inferior del colector de admisión consta de 4 chapaletas controladas por la Unidad de Control (UC) gracias a un motor eléctrico. Estas chapaletas son fundamentales para la gestión del flujo de aire.

Funcionamiento Básico y Efecto Tumble

• Con poca carga del motor: La masa de aire admitida se dirige hacia el interior del cilindro por la parte superior de la pletina para generar el efecto tumble.
• Beneficios: Esto favorece la recirculación interna de gases de escape y mejora el rendimiento y el consumo.
• Aumento de carga: Las chapaletas se abren, mejorando el llenado y la potencia del motor.

Modos Operativos de la Estrategia FSI

La estrategia FSI opera bajo diferentes modos según las condiciones de carga y régimen del motor:

1. Modo Estratificado

Este modo opera a bajos-medios regímenes de giro. Se caracteriza por una mezcla rica en proximidades de la bujía y pobre según se aleja de ella.

Condiciones a Cumplir:

• Motor funcionando a nivel de carga baja.
• Inexistencia de averías en gases de escape.
• Temperatura del líquido refrigerante superior a 50ºC.
• Sensor de óxidos de nitrógeno (NOx) operativo.
• Temperatura del catalizador-acumulador de NOx superior a 250ºC.

Fases del Modo Estratificado:

1. Admisión: La mariposa se abre casi por completo. La chapaleta permanece cerrada y el aire de admisión entra por el conducto superior, saliendo hacia el cilindro con efecto tumble.
2. Inyección: Se inicia en el último tercio de la carrera de compresión. La gasolina es proyectada sobre el rebaje para el combustible practicado en el pistón, dirigiéndose hacia la bujía y mezclándose con el aire en el camino.
3. Formación de la Mezcla: Si el tiempo entre el inicio de inyección y el encendido es muy corto, la mezcla no está bien formada; si es largo, se homogeneiza.
4. Combustión: Ocurre en el entorno cercano a la bujía, inflamándose solo la nube de la mezcla.

Inconveniente: Este modo es útil en motores de gasolina porque la mariposa está casi abierta, lo cual dificulta el llenado al haber poco paso de aire.

2. Modo Homogéneo Pobre

Es un modo de transición entre el estratificado y el homogéneo. Hay una mezcla homogénea en la cámara de combustión.

Fases:

• Admisión: La mariposa abre lo máximo posible estando la chapaleta cerrada, disminuyendo así el estrangulamiento.
• Inyección: Se realiza durante la fase de admisión.
• Combustión: Se inicia en la bujía y el frente de llama se propaga por igual por toda la cámara de combustión.

3. Modo Homogéneo

Se utiliza cuando se demanda potencia al motor a plena carga.

Fases:

• Admisión: La regulación de la carga se lleva a cabo por la posición de la mariposa de gases. La chapaleta puede estar cerrada o abierta: cerrada a cargas y regímenes medios, y abierta a cargas y regímenes elevados.
• Inyección: El combustible se introduce en el cilindro durante la fase de admisión.
• Formación de la Mezcla: Se logra una mezcla homogénea en todo el cilindro.
• Combustión: Tras su inicio, el frente de llama se propaga por todo el cilindro.

4. Modo de Precalentamiento del Catalizador

Su objetivo es acelerar el calentamiento del catalizador, situándolo rápidamente en la temperatura óptima de trabajo, y aumentar el par motor a bajo régimen.

• Consiste en: Realizar dos inyecciones: una en la admisión y otra al final de la compresión.

5. Modo de Plena Carga

Se emplean dos inyecciones:

• Una durante la admisión.
• Otra al inicio de la compresión.

Esto asegura una buena homogeneización y una mezcla ligeramente más rica en el entorno próximo a la bujía.

Otros Dispositivos de Gestión

Sistema de Gestión de Servofreno

Para evitar que no exista depresión suficiente en el sistema, la UC recibe información de un sensor de presión. Si no hay suficiente depresión, la mariposa se cierra hasta alcanzar un nivel adecuado.

Catalizador-Acumulador de NOx

Componente esencial para el control de emisiones de óxidos de nitrógeno.