alimentacionenmotores termicos
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Estudio de la alimentación
MOTORES TÉRMICOS
Introducción
Ventajas de la inyección
Clasificación de los sistemas
-Según donde inyectan
-Según nº de inyectores
-Según nº de inyecciones
-Según características de funcionamiento
Gestión de la U.C.E
Componentes básicos
Factores de influencia prioritaria
-Sensor pedal del acelerador
-Sensor tª motor y combustible
-Sensor nº rpm y PMS
-Caudalímetro
-Sensor posición del regulador del caudal de inyección
-Sensor de alzada
-Cartografía de la inyección
Factores de influencia secundaria
-Contacto pedal embrague y freno
Otros dispositivos
Unidad Central Electrónica
Circuito de baja presión
Circuito de alta presión
-Tipos de bombas
-Inyectores
-Common rail
Sobrealimentación
Introducción
Alimentación
Carburación Inyección
Gasolina Diesel
I.Directa
100-250 kg/cm^2
Gasolina
Presión atmosféricaI.Directa
75-150 kg/cm^2
I.Indirecta
2.5-4 kg/cm^2
exigencias de potencia
consumo
comportamiento de marcha
limitación de contaminantes en los gases de escape
mejor distribución de la mezcla
la supresión del carburador da forma a los conductos de admisión permitiendo
corrientes aerodinámicamente favorables
mejorando el llenado de los cilindros favorecemos el par motor y la potencia
tiempos de arranque más breves y una aceleración más rápida y segura desde
el ralentí
solucionar problemas de la carburación: la escarcha, la percolación, las inercias
de la gasolina.
Según el lugar donde inyectan.
-Directa o indirecta
Según el número de inyectores
monopunto / multipunto
monopunto multipunto
Según el número de inyecciones:
-CONTINUA
-INTERMITENTE
-SECUENCIAL: los inyectores funcionan de
uno en uno de forma sincronizada.
-SEMISECUENCIAL: los inyectores abren y
cierran de dos en dos.
-SIMULTANEA: El combustible es inyectado
en los cilindros por todos los inyectores a la vez
Según las características de
funcionamiento:
-INYECCIÓN MECANICA (K-jetronic)
-INYECCIÓN ELECTROMECANICA (KE-
jetronic)
-INYECCIÓN ELECTRÓNICA (L-jetronic, LE-
jetronic, motronic, Dijijet, Digifant, etc.)
Sensor pedal del acelerador
potenciómetro que se mueve empujado por el pedal del acelerador
Si ocurre un fallo en este sensor el motor disminuye la velocidad para que el
conductor pueda llegar hasta el taller mas cercano a comprobar la avería
Sensor de temperatura del motor y del combustible
Estos sensores llevan una resistencia sensible a la temperatura con un coeficiente negativo de
temperatura (NTC).
La información que recibe la unidad de control de estos sensores le sirve para modificar o activar:
- El ángulo de avance a la inyección.
- El ventilador de refrigeración del radiador del motor.
- Las funciones de diagnosis.
- Las bujías de incandescencia.
Si una de estas señales se pierde o ambas, la temperatura del motor y la del combustible son
sustituidas por unos valores de repuesto memorizados por la unidad de control
Sensor de nº rpm y punto muerto superior PMS
El numero de rpm que gira el motor es uno de los principales factores que la unidad de control tiene en
cuenta a la hora de calcular la cantidad de combustible a inyectar.
Si el sensor de rpm manda una señal errónea o se corta, la unidad de control activa un programa de
emergencia. La señal del sensor de aguja del inyector se toma como referencia para este propósito.
Caudalímetro
Determina la masa de aire que entra a los cilindros
El mapa de humos registrado en la unidad de control limita la cantidad de combustible a inyectar si la
entrada de aire es demasiado baja para una combustión completa del combustible inyectado que
provocaría un exceso de humos.
Si la señal del caudalimetro falla la unidad de control activa el programa de emergencia.
Sensor de posición del regulador de caudal de inyección
Su misión es saber la cantidad de combustible inyectado por los inyectores.
Si esta señal falla el funcionamiento del motor es interrumpido por razones de seguridad.
Sensor de alzada de aguja
transmite una señal eléctrica a la unidad de control cuando se produce la inyección de combustible
De la señal que manda este sensor la unidad de control sabe en todo momento el punto de
comienzo de inyección real del motor y lo compara con la señal que le manda el sensor de rpm y
PMS que le proporciona el valor de referencia, con estos dos valores mas el valor teórico de la
cartografía de comienzo de inyección que tiene memorizada, la unidad de control determinara
si hay una desviación entre el valor real y el teórico y lo corregirá actuando sobre la electroválvula
de control de comienzo de inyección situada en la bomba inyectora
Cartografía de inyección (Mapa de humos)
Contacto del pedal del embraguePara suprimir los tirones en el automóvil la cantidad de inyección es brevemente reducida.
Contacto del pedal de freno y contacto de freno
por razones de seguridad (sistema redundante no puede estar pisado el freno y el acelerador a
la vez ).
La cartografía se determina empíricamente y representa un optimo compromiso
entre el buen funcionamiento del motor y el control de las emisiones.
Para reducir las emisiones de gases de escape, principalmente el oxido de
nitrógeno (Nox), se utiliza el Sistema EGR (Exhaust gas recirculation) que
reenvía una parte de los gases de escape al colector de admisión, con ello se
consigue que descienda el contenido de oxigeno en el aire de admisión que
provoca un descenso en la temperatura de combustión que reduce el oxido de
nitrógeno (Nox).
Cuando debe activarse el sistema EGR y cual es la cantidad de gases de
escape que deben ser enviados al colector de admisión, es calculado por la
unidad de control, teniendo en cuenta el régimen motor (nº de rpm), el
caudal de combustible inyectado, el caudal de aire aspirado, la temperatura
del motor y la presión atmosférica reinante.
La unidad de control tiene memorizado una cartografía EGR que teniendo
en cuenta los parámetros anteriores actúa sobre la electroválvula de
control de vació para abrir la válvula EGR y se provoque la recirculación
de los gases de escape a la admisión.
Válvula EGR
Sistema de control de la presión del Turbocompresor
El control de la presión del turbo va estar condicionado por la gestión electrónica que se
encarga de controlar la sobrepresión del turbo por medio de una electroválvula.
Las características principales de este sistema de control son:
- Permite sobrepasar el valor de máxima presión de carga.
- A altos regímenes del motor (RPM), la sobrepresión esta limitada.
- La velocidad de giro del turbo puede subir hasta aproximadamente 110.000 RPM.
Compensación de altura automática
Con la gestión electrónica la potencia no disminuirá aunque cambien las condiciones
externas al vehículo (altitud, temperatura).
La evolución de la electrónica
Unidad de control electrónica (ECU)
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Las señales que recibe la ECU de los distintos sensores son controladas
continuamente, en el caso de que falle alguna señal o sea defectuosa la ECU
adopta valores sustitutivos fijos que permitan la conducción del vehículo hasta
que se pueda arreglar la avería. Si hay alguna avería en el motor esta se
registrara en la memoria de la ECU. La información sobre la avería podrá
leerla el mecánico en el taller conectando un aparato de diagnosis al conector
que hay en el vehículo a tal efecto.
Electrobomba de combustible
Filtro de combustible
Acumulador y amortiguador
Regulador de presion
M, MW, A, P, ZWM, CW: son bombas de inyección en linea de tamaño constructivo
ascendente.
PF: bombas de inyección individuales.
VE: bombas de inyección rotativas de émbolo axial.
VR: bombas de inyección rotativas de émbolos radiales.
UPS: unidad de bomba-tubería-inyector.
UIS: unidad de bomba-inyector.
CR: Common Rail.
Tipos de bombas
Bomba en línea tipo PE para 4 cilindros
Bomba mecánica en línea
Bomba mecánica rotativa
Bomba rotativa de inyección, tipo VE
Elementos de la bomba encargados de generar y distribuir el combustible a alta presión: 1.- Eje
de accionamiento; 2.- Disco cruceta; 3.- Anillo de rodillos;
4.- Rodillo; 5.- Disco de levas; 6.- Arandelas de ajuste; 7.- Embolo distribuidor; 8.- Puente
elástico; 9.- Corredera de regulación; 10.- Cabeza distribuidora;
11.- Muelle; 12.- Racor de impulsión (válvula de reaspiración).
Conjunto de cabeza y émbolo distribuidores: 1.-Cabeza distribuidora;
2.- Embolo distribuidor; 3.- Racor de impulsión;
4.- Válvula de reaspiración (también llamada de impulsión); 5.- Corredera
de regulación.
La inyección piloto eleva la temperatura y la presión en el cilindro antes de
hacer la inyección principal para permitir así una combustión más gradual,
y resultando un motor más silencioso. (sistema multijet)
Compresores volumétricos
Comprex
Turbocompresores
Regulación de la presión turboPara evitar el aumento excesivo de vueltas de la turbina y compresor como
consecuencia de una mayor presión de los gases a medida que se aumenten
las revoluciones del motor, se hace necesaria una válvula de seguridad
(también llamada: válvula de descarga o válvula waste gate). Esta válvula está
situada en derivación, y manda parte de los gases de escape directamente a la
salida del escape sin pasar por la turbina.
Intercooler
Para evitar el problema del aire calentado al pasar por el rodete compresor del
turbo, se han tenido que incorporar sistemas de enfriamiento del aire a partir de
intercambiadores de calor (intercooler). El intercooler es un radiador que es
enfriado por el aire que incide sobre el coche en su marcha normal. Por lo tanto se
trata de un intercambiador de calor aire/aire a diferencia del sistema de
refrigeración del motor que se trataría de un intercambiador agua/aire.
Con el intercooler (se consigue refrigerar el aire aproximadamente un 40% desde
100°-105° hasta 60°- 65°). El resultado es una notable mejora de la potencia y del
par motor gracias al aumento de la masa de aire (aproximadamente del 25% al
30%). Además se reduce el consumo y la contaminación.
Turbocompresor de geometría variable
(“turbina Kaplan”)
