El funcionamiento del motor Otto se basa en la combustión de una mezcla homogénea de
combustible lo más pulverizado posible y aire. El rendimiento del motor y las emisiones
contaminantes dependen básicamente de la composición de la mezcla que se introduce en el
Los inicios de la inyección de gasolina en los motores de encendido por chispa se remontan a
los años de la Segunda Guerra Mundial, y su primera aplicación fue en los motores de aviación.
La necesidad de motores potentes y ligeros, de mayor fiabilidad del sistema de carburación y
menor consumo fueron los incentivos de la investigación hacia los sistemas de inyección.
Con la crisis del petróleo en los años setenta, la inyección de gasolina tomó un nuevo auge
gracias a la gestión electrónica.
Los sistemas de inyección de gasolina pretenden conseguir una dosificación de combustible lo
más ajustada posible a las condiciones de marcha y estado del motor.
Todos los sistemas actuales que efectúan la inyección del combustible en el colector de
admisión, lo hacen delante de la válvula de admisión; mediante unos inyectores que en su
apertura presentan siempre la misma sección de paso y, gracias a la forma del agujero de salida,
pulverizan finalmente el combustible creando una buena emulsión con el aire.
En los sistemas de inyección secuencial de gasolina, la inyección del combustible se efectúa
durante la carrera de admisión, en el colector frente a la válvula de admisión a presiones
comprendidas entre los 2,5 y 4 kg/cm2.
En los motores con carburador, el aire debe arrastrar al combustible, por depresión, a través de
conductos calibrados. Esto genera efectos de inercia por la diferencia de densidad y rozamiento
del aire y de la gasolina, que dificultan la elaboración correcta de las mezclas. En los sistemas
de inyección, estos efectos no tienen lugar porque la cantidad de combustible inyectado no
depende directamente de la depresión creada en el conducto de aspiración.
Los sistemas de inyección ahorran combustible porque sólo inyectan el estrictamente necesario
para el correcto funcionamiento del motor en cualquier régimen de giro. Además, el caudal de
aire aspirado no depende del diámetro del difusor, ni es necesario caldear el colector para evitar
la condensación y favorecer la homogeneidad de la mezcla.
No obstante, los sistemas de inyección presentan la desventaja de que son más caros porque en su fabricación se utilizan componentes de precisión mecánicos y electrónicos.
Clasificación de los Sistemas Actuales de Inyección Electrónica de Gasolina en la Admisión
Para los sistemas de inyección de combustible se pueden aplicar cuatro clasificaciones:
• Por el Numero de Inyectores:
° Monopunto: Existe un solo inyector en una posición similar a la que tendría un carburador. La principal diferencia con el carburador es que la cantidad de combustible no depende de la depresión en el colector.
° Multipunto: Se dispone de un inyector para cada cilindro.
• Por la Ubicación de los Inyectores:
° Directa en el cilindro: El inyector se encuentra colocado en contacto con la cámara de combustión y lanza el combustible en el interior de ella. Este sistema aún se utiliza poco debido al poco tiempo disponible para realizarse la mezcla, así como por problemas tecnológicos del inyector (altas presiones y temperaturas).
° Indirecta en el colector de admisión: Los inyectores están situados muy cerca de la válvula de admisión, en el colector de admisión.
• Por el Sincronizmo de la Inyección:
° Simultánea: Debe ser indirecta, y se basa en inyectar el combustible simultáneamente en todos los inyectores a una cierta frecuencia que no coincide con la de apertura de la válvula de un determinado cilindro, de modo que el combustible inyectado se acumula en el colector de admisión, mientras la válvula de admisión permanece cerrada. Cuando se abre la válvula se produce la entrada de la mezcla acumulada y de la nueva que se forma.
° Secuencial: La inyección se produce sólo en el momento de apertura de la válvula de admisión. El inyector regula la cantidad de combustible por el tiempo que permanece abierto, y la frecuencia de apertura depende directamente del régimen de giro del motor.
• Por el sistema de control y accionamiento de inyectores:
Las configuraciones más comunes que pueden ser encontradas en el mercado son las siguientes:° Mecánica: Control y accionamiento mecánico de los inyectores (ya en desuso)
° Mecánico-electrónica: Control electrónico y accionamiento mecánico de los inyectores
° Electrónica: Control y accionamiento electrónico de los inyectores.
- Inyección directa, multipunto y secuencial.
- Inyección indirecta, multipunto y secuencial.
- Inyección indirecta, multipunto y simultánea.
- Inyección indirecta, monopunto y continuada.
Actualmente existen varias formas de inyectar el combustible controlado electrónicamente, de
acuerdo, principalmente, con la ubicación del inyector, el número de inyectores, el tipo de lazo
ó bucle y el tiempo de abertura del inyector. La figura a continuación muestra las diferentes
configuraciones en función de lo anteriormente expuesto.
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Inyección Electrónica Multipunto en el Colector.
Los equipos de inyección electrónicos multipunto intentan ser los sistemas de alimentación más
exactos. Para ello basan su concepción en el uso de la electrónica con tal de conseguir una
dosificación lo más exacta posible. El control de la dosificación puede realizarse porque se
controla una serie de parámetros para definir el tiempo básico de inyección. Estos parámetros
son, esencialmente:
- Densidad del aire.
- Temperatura del motor.
- Régimen de giro del motor.
- Carga del motor.
- Tensión de la red del vehículo.
- Oxígeno residual de la mezcla (sonda Lambda).
- Condiciones de funcionamiento: ralentí en frío, puesta en marcha, etc.
Para la determinación de estos parámetros se utilizan transductores capaces de determinar una
modificación proporcional de la tensión eléctrica de acuerdo con la magnitud que controlan. Los
transductores transmiten a la UCE (Unidad Electrónica de Control) la información que luego
será procesada para transmitir las órdenes pertinentes al sistema.
En la figura acontinución se puede ver un esquema funcional del sistema, diferenciando los procesos a
que se ven sometidos tanto el aire como la gasolina hasta ser mezclados. También se pueden
apreciar las relaciones electrónicas, en línea discontinua, entre algunos de los elementos y la
UCE.
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El recorrido de la gasolina empieza desde el depósito de combustible, de donde es aspirada por
una bomba eléctrica de gasolina, que recibe la corriente desde el relé principal, regida por el
interruptor de contacto y la UCE. Dicha bomba impulsa al combustible a través del filtro, al
tubo distribuidor, llegando al regulador de presión, donde se establece la presión de inyección.
Del distribuidor, a la presión adecuada, pasa finalmente, al inyector de arranque en frío (si lo
hubiese) y a los inyectores.
Por su parte, el aire es aspirado y pasa en primer lugar por el filtro de aire. Seguidamente pasa
por el medidor de caudal de aire, que envía la información a la UCE. La cantidad de aire que
entra viene regulada por la mariposa, que a través de la caja de contactos envía una señal de su
estado a la UCE, y por la válvula de aire adicional, controlada por la UCE.
Finalmente, el aire recibe la aportación de combustible del inyector de arranque, sólo cuando el
motor funciona en el estado de calentamiento, y seguidamente la cantidad de combustible
necesaria para la combustión por parte de los inyectores.
Inyectores de Combustible:
En los sistemas actuales se utilizan inyectores gobernados eléctricamente, o sea, válvulas de
regulación eléctrica. Son dispositivos de tipo "todo o nada" ya que solamente tienen dos estados
estables, es decir, abiertos o cerrados. Cuando están abiertos permiten el paso del
combustible, y cuando están cerrados lo bloquean.
La UCE es la encargada de mandar los impulsos eléctricos que gobernarán la apertura de los
inyectores. El tiempo de duración de los impulsos determina el tiempo de abertura de la aguja
pulverizadora, y debido a que la presión de alimentación del inyector es constante, la cantidad
de combustible inyectado será proporcional al tiempo de duración del impulso eléctrico.
El inyector debe ser una válvula que responda con una gran precisión a los impulsos eléctricos
que reciba. Los componentes que lo forman deben ser de gran precisión. En la siguiente figura
pueden observarse la estructura típica de estas electroválvulas.
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