Tecnología de Motores: Sistemas de Encendido y Alimentación de Gasolina

Sistema de Encendido en Motores de Ciclo Otto

La función principal del sistema de encendido es generar la chispa eléctrica entre los electrodos de la bujía en los motores de ciclo Otto. Este proceso se basa en principios electromagnéticos y debe ocurrir en el cilindro correspondiente y en el momento preciso, ajustándose a las condiciones operativas del motor.

Encendido Convencional

El estudio de los sistemas de encendido comienza con el encendido convencional, compuesto por los siguientes elementos:

• Batería
• Llave de contacto
• Bobina de encendido
• Condensador
• Conjunto distribuidor:
  • Ruptor (platinos) y leva
  • Pipa (rotor) y tapa del distribuidor
  • Mecanismo de avance centrífugo
  • Mecanismo de avance por vacío (o por carga)
• Cables de alta tensión
• Bujías

Evoluciones del Sistema de Encendido

A partir del sistema convencional, se han desarrollado diversas evoluciones. Estas pueden compartir algunos elementos con el encendido tradicional, mientras que otros componentes, o incluso el sistema completo, pueden ser gestionados electrónicamente, a menudo de forma conjunta con el sistema de alimentación, a través de la Unidad de Control Electrónico (UCE). Las principales evoluciones son:

• Encendido transistorizado por contactos (platinos)
• Encendido transistorizado con generador de impulsos Hall
• Encendido transistorizado con generador de impulsos inductivo
• Encendido electrónico integral
• Encendido electrónico sin distribuidor (estático):
  • Sistema de chispa perdida (DIS - Distributorless Ignition System)
  • Encendido secuencial (o directo, COP - Coil-On-Plug)
• Otros sistemas avanzados.

El mantenimiento y la comprobación del sistema de encendido se abordan explicando primero las operaciones del encendido convencional, para luego detallar las particularidades de cada evolución tecnológica.

Sistemas de Alimentación de Gasolina

Carburador

El carburador es un dispositivo encargado de mezclar el aire y el combustible en los motores de gasolina. Existen diversos tipos:

• Monocuerpo
• Doble cuerpo
• Doble carburador
• Con gestión electrónica
• De difusor variable

Su estudio parte del carburador elemental, al cual se le añaden diversos sistemas para optimizar su funcionamiento en diferentes condiciones:

• Sistemas de automaticidad (control de la mezcla)
• Bomba de aceleración
• Sistema de enriquecimiento de plena carga
• Enriquecedor de plena potencia
• Circuito de ralentí
• Circuito de progresión
• Sistema de arranque en frío

Inyección de Gasolina

La inyección de combustible ha reemplazado mayoritariamente al carburador, ofreciendo mayor precisión y eficiencia.

Inyección Indirecta Mecánica

Este tipo de inyección puede ser indirecta, multipunto y continua. Se divide principalmente en:

• Inyección mecánica K-Jetronic
• Inyección electromecánica KE-Jetronic (incorpora gestión electrónica para ciertas funciones)

Inyección Electrónica Monopunto (SPI - Single Point Injection)

También conocida como Throttle Body Injection (TBI):

• Es indirecta y monopunto (un solo inyector para todos los cilindros, ubicado antes de la mariposa de gases).
• Es intermitente (la inyección no es continua), pudiendo ser:
  • Asíncrona (no sincronizada con la apertura de las válvulas)
  • Síncrona (sincronizada con la apertura de las válvulas)
• Se divide en sistemas como:
  • Gestión del sistema de alimentación Mono-Jetronic
  • Gestión conjunta del sistema de alimentación y encendido Mono-Motronic. En estos sistemas, la UCE gestiona el motor basándose en la información de diversos sensores y actuando sobre los actuadores.

Inyección Electrónica Indirecta Multipunto (MPI - Multi-Point Injection)

• Es indirecta (inyectores en el colector de admisión, uno por cilindro) y multipunto.
• Es intermitente.
• Evolución:
  1. Inicialmente, gestión del sistema de alimentación con inyección simultánea (todos los inyectores a la vez), como en el sistema L-Jetronic.
  2. Evolucionó a sistemas Motronic (gestión integrada de inyección y encendido).
  3. Posteriormente, a la inyección secuencial (cada inyector opera en sincronía con la válvula de admisión de su cilindro), como en el sistema ME-Motronic 7 (ME-7).

Inyección Electrónica Directa (GDI - Gasoline Direct Injection)

• Es directa (el inyector introduce el combustible directamente en la cámara de combustión) y generalmente secuencial.
• La forma de inyectar el combustible puede ser:
  • Guiada por pared
  • De chorro cónico (o guiada por aire/spray)
• Permite al motor operar en diferentes modos para optimizar el rendimiento y las emisiones:
  • Modo estratificado
  • Modo homogéneo pobre
  • Modo homogéneo
  • Modo de precalentamiento del catalizador
  • Modo de plena carga
  • Otros modos específicos.