Inyeccion Mod 1 Introduccion

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  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    1Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Sistemas electrnicos de inyeccin degasolina

    Introduccin

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    2Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    3Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Sistema bsico de inyeccin de combustible

    Existen diversos tipos constructivos de sistemas de inyeccin de gasolina:

    Tipo mecnica

    Tipo electrnica

    En la actualidad la totalidad de los sistemas son electrnicos, existiendo

    diferentes variedades constructivas, de mayor o menor complejidad, aunque en

    esencia todos los sistemas se parecen mucho

    El combustible es introducido al motor por medio de los inyectores. Los

    inyectores estn presurizados por medio de la bomba de combustible.

    La computadora recibe el dato de la cantidad de aire que entra al motor (junto a

    otros parmetros de funcionamiento) para poder calcular el pulso de inyeccin en

    cada momento.

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    4Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Mtodos para clculo del aire de entrada

    La medicin de la cantidad de aire que entra al motor es importante para elclculo del combustible a inyectar. Los mtodos mas comunes para medir el aireson:

    RPM - Angulo de mariposa (sistemas muy antiguos)

    Presin en el mltiple de admisin - sensor MAP

    Sensor tipo volumtrico o de paleta - sensor VAF

    Sensor ultrasnico Von Karman

    Sensor tipo hilo caliente - sensor MAF

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    5Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    6Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Caractersticas de la inyeccin respecto al carburador

    Menor condensacin en mltiple deadmisin

    Mejor y ms rpida respuesta (menor

    distancia a recorrer por el combustible)

    Menores cotas de contaminacin

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    7Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Ventajas de los sistema de inyeccin

    Menores cotas de contaminacin debido factores como:

    Uso de catalizador para convertir los gases residuales de la combustin como

    NOx CO y HxCx en gases no nocivos .

    Control preciso del tiempo de inyeccin en cada situacin de funcionamiento

    de motor.

    Recirculacin de gases de escape, que contribuye a disminuir los NOx.

    Mejor respuesta, ralent ms parejo, menor condensacin de vapor de

    combustible en mltiple de admisin, autoadaptabilidad por cambios climticos,

    etc.

    El consumo de combustible es notablemente menor debido a:

    Uniformidad de la mezcla en cada cilindro.

    Mejor atomizacin del combustible que eleva la eficiencia de la combustin.

    La localizacin del inyector provoca menor licuefaccin del combustible.

    Corte de combustible en desaceleracin.

    I i d li

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    8Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Sistema bsico de inyeccin de combustible

    Seales principales usadas para el clculo primario del pulso de inyeccin

    Cantidad de aire que entra al motor, medida por diferentes mtodos.

    Revoluciones de motor/ngulo de cigeal.

    I i d li

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    9Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Sistema bsico de inyeccin

    Un sistema de inyeccin est compuesto por:Central de control (A)Sensores (B)

    Actuadores (C)

    I i d li

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    10Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Sensores del sistema

    Elementos que envan sealeselctricas a la Central de Control.

    Los sensores transforman

    cantidades fsicas (temperatura,

    RPM, presin, etc.) en seales

    elctricas.

    Inyeccin de gasolina Md l 1

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    11Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Algunos de los sensores tpicos de un sistema son:

    Sensor de temperatura de refrigerante - TW Sensor de temperatura de aire - TA Sensor de presin del mltiple - MAP Sensor de presin baromtrica - BARO

    Sensor de velocidad del vehculo - SPEED SENSOR Sensor de mariposa - TPS Sensor de flujo msico de aire - MAF Sensor de flujo volumtrico de aire - VAF

    Sensores de giro del motor y/o posicin de cigeal - CKP Sensor de detonacin - KS

    Sensor de oxgeno en escape - EGO, HEGO

    Sensores de accionamiento de Direccin Aire Acondicionado, direccin de

    potencia, etc. Sensores de accionamiento y apertura de vlvulas Sensor de presin en el depsito de combustible

    Hay otros sensores que en ocasiones son incorporados segn las necesidades y gradode desarrollo del vehculo

    Inyeccin de gasolina Md l 1

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    12Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Actuadores

    Elementos que ejecutan rdenes de lacentral de control. Las rdenes de lacentral se transmiten elctricamentehasta los actuadores.

    Algunos ejemplos de actuadores son:

    Inyectores de combustible

    Vlvulas de aire ralent Electrovlvula de canister

    Bomba de combustible

    Mdulo de ignicin, etc.

    Inyeccin de gasolina Md l 1

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    13Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Central de control

    La central de control estcompuesta por:

    Unidad de salida y entrada de datos

    Microprocesador

    Memoria EPROM

    Memoria RAM

    Sistema de autodiagnstico

    En sistemas ms modernos

    conexin con el sistema CAN

    Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    14Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Las seales de los sensores son procesadas y los resultados comparados con los

    datos escritos en la base de datos (mapas). A partir de esto se calculan los

    parmetros de accin para los actuadores, quienes ejecutan las rdenes de la

    central.

    La central tambin tiene incorporado un sistema de conversin analgico-digital

    para convertir las seales de los sensores cuando son seales analgicas en sealesdigitales. En la actualidad algunos sensores producen seales digitales.

    En la actualidad las centrales de control no solo controlan el sistema de inyeccin,

    sino que tambin gestionan el sistema de encendido. A estos sistemas se los llama

    SISTEMAS DE GESTION DE MOTOR.

    Asimismo, en muchos casos las seales de los sensores de Inyeccin de

    combustible son compartidas por otras centrales (Ej: Transmisin Automtica).

    Central de control

    15Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    15Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Otros componentes del sistema de inyeccin

    Bomba de combustible

    Tuberas de combustible

    Regulador de presin

    Rampa de combustible

    Filtro de combustible

    Relays y cableado

    Filtro de carbn activado Vlvula EGR

    Otros dispositivos

    16Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    16Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Clasificacin de los sistemas de inyeccin (1)

    Sistemas monopunto: inyectornico para todos los inyectores opor bancada de cilindros

    Sistemas multipunto: existen

    tantos inyectores como cilindros

    17Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    17Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Clasificacin de los sistemas de inyeccin (2)

    18Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    18Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Clasificacin en funcin del tipo de inyeccin: segn la forma en que seproduce la inyeccin podemos establecer dos tipos principales y uno que es

    combinacin de ambos.

    Inyeccin secuencial:el pulso de inyeccin de cada inyector se hace en el

    momento indicado para cada cilindro, justo antes de la apertura de la vlvula de

    admisin (ver figura, parte 3). De esta manera se hace la introduccin del

    combustible siguiendo la secuencia de admisin y encendido.

    Inyeccin simultnea:en este tipo ms antiguo se realiza el pulso de inyeccin

    de todos los inyectores a la vez, sin importar el momento en particular de cada

    cilindro.

    Inyeccin grupal:es una situacin intermedia entre los otros dos sistemas. La

    inyeccin de combustible se realiza por grupos de inyectores.

    19Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    19y g Mdulo 1

    Clasificacin segn la forma en la que el sistema calcula el tiempo bsico deinyeccin.

    Existen cuatro maneras fundamentales para el clculo del tiempo bsico de

    inyeccin de combustible. Este tiempo bsico de inyeccines el que calcula la

    central en funcin de los parmetros principales del sistema (sin tener en cuenta

    factores como temperatura de motor, seal de sonda lambda, etc.).

    El tiempo bsico de inyeccin es corregido despus por adicin de tiempos

    debidas a las seales de otros sensores.

    Por ngulo de mariposa y RPM de motor

    Densidad de aire y RPM de motor Flujo volumtrico de aire

    Flujo msico de aire

    20Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    20y g Mdulo 1

    Clasificacin segn la forma en la que el sistema regula la marcha lenta

    1 - Por ngulo de mariposa y RPM de motor: un actuador de tipo motor de C.C. acta

    sobre la mariposa cerrando o abriendo un pequeo ngulo para asegurar el ralent en

    cualquier condicin. El sensor de RPM enva la seal correspondiente y la central

    aumenta levemente el pulso de inyeccin. El sensor de RPM compara la velocidad en ese

    momento con la nominal que debe tener el motor en ralent y el ciclo de correccin

    recomienza.

    2 - Densidad de aire y RPM de motor: Un corrector de marcha lenta controla un paso

    de aire, paralelo a la mariposa de aceleracin manejada por la central. El sensor MAP

    (que mide la depresin en el mltiple de admisin) en este caso determina la

    densidad/depresin de aire dentro del colector de admisin.

    21Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    y g

    Clasificacin segn la forma en la que el sistema regula la marcha lenta

    3 - Flujo volumtrico de aire: como en el caso anterior la central controla un corrector de

    marcha lenta. La medicin de flujo volumtrico de aire dentro del colector har que la

    central modifique el tiempo de inyeccin.

    4 - Flujo msico de aire: Idntico al caso anterior, con la diferencia que el sensor mide

    masa de aire. La central acta para aumentar el pulso de acuerdo al aumento de masa de

    aire entrante al motor.

    5 - Los sistemas sin corrector poseen un tornillo que acta directamente sobre la

    mariposa de aceleracin.

    22Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    Rendimiento del motor trmico

    Factores que afectan el rendimiento

    Diseo mecnico

    El grado de compresin del motor

    El buen desarrollo del proceso de combustin

    La relacin o mezcla de aire y combustible (A/C)

    Relacin aire - combustibleA/C 14,7:1

    14,7 gr de aire combinan con 1 gr de

    combustible (gasolina)

    23Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    El motor trmico - Rendimiento y requerimientos

    En gran parte el rendimiento del motor trmico depende de su diseo mecnico y

    de otros factores esenciales como:

    Compresin: a mayor compresin mayor ser el rendimiento trmico del motor.

    Esto est limitado por la detonacin. Puede retrasarse la aparicin de la detonacin

    con una mezcla homognea y otros factores de flujo de aire entrante a la cmara de

    combustin.

    Calidad de combustin: son preponderantes para lograr una calidad de

    combustin lo ms alta posible: la homogeneidad de la mezcla, frentes de llama

    uniformes, situacin de la buja y en especial proporcin de mezcla

    Mezcla de aire-combustible: el consumo especfico del motor depende en gran

    medida de la relacin aire combustible. El mnimo porcentaje de gases

    contaminantes se obtiene con 14,7 kg de aire para quemar 1 kg de gasolina

    (relacin estequiomtrica).

    24Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    Mezclas ricas y mezclas pobres

    Mezcla estequiomtrica 14,7:1 (enpeso)

    Mezcla rica: ms combustible que elestequiomtrico.

    Mezcla pobre: Menos combustible

    que el estequiomtrico.

    25Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    Las mezclas ricas producen un consumo mayor de combustible. En este caso la

    contaminacin producida por gases de escape aumenta, pues crece el porcentaje deCO (monxido de carbono) y tambin los HxCx (hidrocarburos no quemados)

    emitidos por el motor. Cuando la riqueza aumenta mucho no se produce la ignicin

    de la mezcla.

    Las mezclas pobres producen una disminucin de potencia acentuada,

    disminucin de CO y HxCx, pero aumento de NOx (xidos de nitrgeno).

    Es importante tener en cuenta que la menor cota de contaminacin por gases de escape

    se logra con MEZCLA ESTEQUIOMETRICA, por lo que durante mucho tiempo se ha

    tendido a hacer funcionar los motores con esta mezcla. En la actualidad algunos motores

    trabajan con mezclas pobres y extra pobre para lograr consumos de combustible an

    menores.

    26Inyeccin de gasolina Mdulo 1

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    Relaciones de mezcla AC para otros combustibles

    Combustible Relacin AC (Kg/Kg)

    Alcohol 9.0 / 1

    Gas propano - butano (GPL) 15.5 / 1

    Diesel 15.2 / 11

    Gas Metano (GNC) 17.2 / 1

    Las relaciones AC dependen de la naturaleza del combustible.

    27Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    28Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    CO: Es incoloro e inodoro. Es altamente txico por su afinidad con la hemoglobina de lasangre. Como es pobre en oxgeno, resta el mismo del flujo sanguneo. Se mide en %.

    Valores altos indican una mezcla rica o una combustin incompleta.

    NOx: Se forman en condiciones de alta temperatura de motor o motor en alta carga.

    Tambin depende en gran medida del adelanto de encendido. Al reaccionar con los rayos

    ultravioleta del sol, origina Acido Ntrico, que forma el llamado Smog Fotoqumico.

    HxCx: Combustible no quemado de varios componentes. Se mide en ppm (partes por

    milln de partes). Si la concentracin de HxCx es alta nos indica mezcla rica, mala

    combustin durante mezcla pobre o escape contaminado con aceite.

    Durante la combustin se liberan otros gases como:

    CO2: Dixido de carbono, que es inofensivo para el medio ambiente en bajasconcentraciones. Niveles bajos indican una combustin mala o problemas de encendido.

    O2: Oxgeno del aire que sobra en el proceso de combustin. Alto % de O2 se debe a

    mezcla pobre, escape roto o combustiones incompletas.

    29Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    Un motor que funciona con sistema de inyeccin en perfectas condiciones emite gasescon porcentajes cercanos a:

    CO Monxido de carbono 0.01 % 0.5 %

    CO2 Dixido de carbono 13 % - 17 %

    HxCx Hidrocarburos no quemados 50 ppm o menor

    NOx xidos de nitrgeno 50 ppm 600 ppm

    O2 Oxgeno 0.05 % - 0.4 %

    H2O Vapor de agua

    N2 Nitrgeno

    CH4 MetanoH2 Hidrgeno

    SOx xidos de azufre

    Gases de escape porcentajes de emisiones

    30Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    Algunas de las causas para lecturas de gases altas se dan a continuacin:

    Alto HxCx: problemas mecnicos de vlvulas, retenes, etc. Defectos de encendido,

    relacin AC pobre (mala combustin), relacin AC rica, otros defectos en otros

    sistemas (EGR, Canister), catalizador. Alto CO: Filtro de aire, avance muy grande, problemas de sistema de combustible

    (inyectores trabados, regulador de presin, etc.), catalizador defectuoso, relacin AC

    alta.

    O2 alto: Chispa defectuosa, inyeccin permanente de aire en el escape, relacin

    AC muy pobre (no hay facilidad de combustin), escape pinchado.

    CO2 alto: relacin AC muy rica o muy pobre. Combustin defectuosa por varios

    motivos.

    N0x alto: avance incorrecto, alta temperatura, leve detonacin, cmara con

    depsitos de carbn, relacin AC extremadamente pobre, catalizador.

    31Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    Reduccin de los ndices de gases: Se logra la reduccin de estos gases con losiguientes mtodos:

    Control exacto de mezcla

    Control de avance de encendido

    Postcombustin o catalizador

    Control de proceso de desaceleracin de motor

    Control de gases en el tanque de combustible y en carter

    Recirculacin de gases de escape

    Inyeccin artificial de aire

    Otras tecnologas

    Gases de escape y otros mtodos de reduccin de emisiones

    32Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    Adoptando otras formas de control se logran resultados interesantes, pero se

    afecta el rendimiento del motor: Disminucin de la relacin de compresin: esta modalidad disminuye la

    temperatura de la cmara de combustin por lo que bajan mucho la cantidad de N0x,

    pero se disminuye asimismo la potencia erogada por el motor.

    Aumento del ngulo de cruce de vlvulas: aumenta el rendimiento volumtrico,

    por lo que baja la dilucin del aire fresco al mejorar la limpieza del cilindro. Esto

    favorece a su vez la disminucin de los HxCx, pero la vlvula de escape debe ser

    mucho mas resistente a altas temperaturas.

    Algunas formas de disminucin de gases favorables que se pueden adoptar

    durante el diseo son: Cmaras hemisfricas y flujo cruzado de gases aumentan el

    rendimiento de la combustin pues crece el rendimiento volumtrico, cuatro o ms

    vlvulas por cilindro tambin favorecen el Rendimiento Volumtrico.

    33Inyeccin de gasolina Mdulo 1

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    El factor Lambda

    Factor definido como el cociente entre el aire que realmente entra en el motor y el aire

    terico para mezcla estequiomtrica.

    Cuando = 1 se cumple que la contaminacin producida por la combustin para el

    funcionamiento del motor alcanza sus valores mnimos de CO y HxCx, como muestra el

    grfico siguiente. Los valores de NOx son en este caso mayores que para mezclas noestequiomtricas con

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    35Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    La relacin Lambda es un cociente que nos indica las cantidades relativas de aire real

    que entra a un motoren particular con la cantidad de aire terico para mezclaestequiomtrica.

    = 1 mezcla estequiomtrica

    < 1 mezcla rica en combustible

    > 1 mezcla pobre en combustible, decrece el CO

    Se puede estudiar el comportamiento de un motor en funcin de la variacin delcoeficiente

    Con mezclas justas ( = 1) disminuyen CO y HxCx, pero son altos los porcentajes de

    Nox, por lo que se deben tomar otras medidas y estrategias de control paramantenerlo dentro de lmites aceptables. En la figura anterior vemos que el consumo

    especfico Ce, se hace mnimo para la zona levemente pobre, en cambio el par motor

    M se hace mximo en la zona levemente rica.

    36Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    C l d d did

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    Control de avance de encendido

    El control electrnico de avance de ignicin se hace mediante mapas de encendido

    digitalizados.

    37Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    Control de avance de ignicinEl avance de encendido es necesario para lograr que la combustin se completeperfectamente cuando el pistn llegue al PMS.

    Un avance de encendido tardo produce una prdida de potencia notable en el

    motor (curva 3) pues la presin resultante es baja. Por el contrario, un avance de ignicin excesivo es una de las causas del fenmeno

    llamado detonacin (curva 2).

    El avance ideal corresponde a la curva 1.

    Con un mapa de datos digitalizados el sistema de inyeccin moderno (que en muchos

    casos gobierna el encendido) puede adoptar el mejor avance en cada momento y

    circunstancia. Este mapa de datos es propio de cada motor y debe ser hecho en banco

    de pruebas. El grfico de la derecha en la figura enterior corresponde a un mapa de

    avance de encendido en funcin de carga de motor y RPM. Obsrvese como cada punto

    de Carga y RPM tiene su valor correspondiente de avance de encendido.

    38Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    C t l d D t i

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    Control de Detonacin

    Es un proceso de combustin muy violento no controlado e indeseable.

    Factores que favorecen la detonacin:

    Avance de encendido muy alto

    Bajo octanaje del combustible

    Carga elevada de motor en bajas vueltas

    Forma de la cmara

    Temperatura de mezcla elevada Temperatura de motor muy elevada

    Relacin de compresin muy elevada

    Mezcla excesivamente pobre

    39Inyeccin de gasolina Mdulo 1

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    Control de detonacin

    La detonacin de la mezcla ocurre cuando una parte de la mezcla fresca

    explota espontneamente antes que sea alcanzada por el frente de llama de la

    mezcla ya encendida.

    A medida que el pistn sube en su carrera de compresin va comprimiendo a

    la mezcla de aire y combustible que eleva su temperatura rpidamente. El

    avance de encendido hace que la chispa salte y encienda el frente de llama,

    como se observa en la figura anterior. El mapeo adecuado del avance de encendidoevita este fenmeno

    indeseable.

    El fenmeno de Detonacin no debe confundirse con el fenmeno de

    Preencendido.

    40Inyeccin de gasolina Mdulo 1

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    Lmite de detonacin inferior - LDI

    El avance ideal B es mayor que el avance ideal A

    La mxima potencia B es mayor que la mxima potencia A

    41Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    El preencendido de la mezcla

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    El preencendido de la mezcla

    Es diferente a la detonacin. La mezcla se preenciende antes debido a puntos deincandescencia originados por diversos factores.

    42Inyeccin de gasolina Mdulo 1

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    Avance de encendido y consumo especfico Ce

    Los valores de Ce mnimos se alcanzanpara valores de 1,1 a 1,2.

    El consumo especfico Cees un valor que nos indica la cantidad de gramos de combustibleque consume un motor para darnos una potencia de 1kW por hora. (gr/kW.h)

    43Inyeccin de gasolina Mdulo 1

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    Avance de encendido y gases emitidos

    El avance de encendido ejerce una poderosa influencia en la emisin de gasesaumentando en forma importante los porcentajes de cada uno.

    44Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    El catalizador de gases de escape

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    El catalizador de gases de escape

    CatalizadorDispositivo que sirve para reducir los gases txicosde escape.

    Ubicacin del catalizador

    45Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    El catalizador de gases de escape

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    El elemento catalizador es un bloque de cermica especial tipo panal de abeja

    revestido interiormente. El revestimiento interior del catalizador es un film de metales

    nobles como Rodio (Ro), Paladio (Pd) y Molibdeno (Mo).

    La propiedad de este recubrimiento es la de acelerar el proceso de postcombustin

    de los gases nocivos. Un catalizador que funciona normalmente alcanza una

    temperatura de funcionamiento de 400 C a 700 C.

    Para que un catalizador sea eficiente la mezcla debe estar muy controlada (siempre

    alrededor de = 1) . Si la mezcla es muy rica no habr suficiente O2 para la

    combustin (oxidacin) y si es muy pobre habr demasiado O2 por lo que las

    reacciones qumicas no tendrn lugar eficientemente.

    El catalizador de gases de escape

    46Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    El catalizador de gases de escape

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    El elemento catalizador es un bloquede cermica especial tipo panal deabeja revestido interiormente.

    El revestimiento interior del catalizador

    es un film de metales nobles como

    Rodio (Ro), Paladio (Pd) y Molibdeno

    (Mo).

    La propiedad de este recubrimiento es

    la de acelerar el proceso de

    postcombustin de los gases nocivos.

    El catalizador de gases de escape

    47Inyeccin de gasolina Mdulo 1

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    El catalizador de gases de escape (B)

    Catalizadores de tres vas:Son llamados as los catalizadores que convierten los tres gases nocivos en otros gases

    inocuos.

    48Inyeccin de gasolina Mdulo 1

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    Concentracin de gases despus del catalizador

    Gases antes del catalizador

    Gases despus del catalizador

    49Inyeccin de gasolina Mdulo 1

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    La sonda de oxgeno o sonda Lambda

    La sonda de oxgeno mide la cantidad deoxgeno en los gases de escape.

    La informacin de la misma es esencial

    para controlar que el sistema trabaje en la

    zona de relacin estequiomtrica.

    1- sensor de aire, 2 - motor, 3a - seal desonda primaria, 3b - seal de sondasecundaria, 4 - catalizador,

    5 - inyectores, 6 - central de control

    50Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    La sonda de oxgeno o sonda Lambda

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    La sonda de oxgeno o sensor Lambda est en contacto con los gases que hay en el

    interior del escape. La cantidad de oxgeno remanente en el escape es un indicativo de

    la riqueza o pobreza de la mezcla y es medido por la sonda para determinar este hecho.

    La sonda tambin est en contacto con el oxgeno de la atmsfera. La diferencia de

    concentracin entre ambos porcentajes de O2 genera una seal de tensin elctrica.

    En el captulo referente a los sensores del sistema de inyeccin se ver con mayordetenimiento este sensor tan importante.

    El funcionamiento de la sonda se basa en el siguiente principio:La diferencia de concentracin de O2 entre escape y aire atmosfrico genera una

    tensin elctrica entre las caras internas y externas de la Sonda (o sea entre la parte en

    contacto con los gases de escape y la parte en contacto con el oxgeno de la atmsfera).

    La sonda de oxgeno o sonda Lambda

    51Inyeccin de gasolina Mdulo 1

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    La sonda de oxgeno (B)

    La sonda de oxgeno cambia su seal en las cercanas de =1

    52Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    C t l d l d l i

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    Control de mezcla en desaceleracin

    La desaceleraciones bruscas con mariposa totalmente cerrada y motor girando a granvelocidad favorecen la formacin de hidrocarburos sin quemar (HC).

    Se usan dos estrategias para solucionar este problema:

    Cut - Off o corte de combustible

    Dash Pot o retardo de cierre de la mariposa

    53Inyeccin de gasolina Mdulo 1

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    Estrategia de Cut-Off: la central de control advierte por medio del sensor de la

    mariposa el cierre violento de la misma. Ante esto corta el suministro de combustible

    para evitar la formacin de HC y mantiene fijo el avance de encendido. Luego de que

    las RPM de motor descienden inyecta pequeas cantidades de combustible para

    mantener el ralent en el caso de que el motor no tenga carga. Esta situacin se

    mantendr hasta que se accione levemente el acelerador.

    Estrategia de Dash-Pot: consiste en retardar por medios mecnicos el cierre total de

    la mariposa cuando se cierra bruscamente con lo que impide la fuerte depresin en el

    colector de admisin cuando se produce una desaceleracin muy violenta, lo que

    favorece la creacin de HC. En muchos casos, cuando no existe una vlvula

    retardadora de cierre de mariposa, se adopta que la central de control permita una

    entrada de aire adicional por un paso lateral para moderar la depresin del colector

    (generalmente por apertura parcial momentnea de la vlvula de ralent).

    54Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Recirculacin de gases de escape (EGR)

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    Recirculacin de gases de escape (EGR)

    Usado para disminuir las emisiones de NOx

    1 - Gases de escape, 2 -Sensor de levantamiento, 3 -

    Vlvula EGR, 4 - Central de

    control, 5 - Medidor de masa,6 - Seal de RPM.

    55Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Recirculacin de gases de escape (EGR)

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    El proceso EGR se utiliza como medio muy eficiente para la reduccin de gases N0x enun motor, que aparecen bajo alta carga y temperatura. Se provoca que una parte de losgases de escape sean reingresados en la cmara de combustin, lo que enfra lacmara de combustin

    La incorporacin de este dispositivo trae aparejado en un motor:

    Disminucin de potencia.

    Disminucin de la eficacia lubricante del aceite en el cilindro por introduccin de

    material particulado. Incrustaciones varias en cmara, vlvulas, etc.

    La vlvula EGR no acta en algunas condiciones como: mezcla rica (pocos N0x),

    ralent, motor fro o baja carga, plena carga o aceleracin violenta. Suelen ser

    neumticas en su accionamiento, la central de control gerencia el vaco de motor a la

    vlvula.

    Recirculacin de gases de escape (EGR)

    56Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Eliminacin de Gases de crter de motor Sistema PCV

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    Estn formados por CO en bajas proporciones y HC en altas proporciones. Los gases

    de este tipo estn originados por la evaporacin de compuestos de aceite y restos decombustible y de gases de combustin que pasan a travs de los aros de pistn.

    Este proceso trae aparejado algunosinconvenientes: Prdida de potencia: se contamina la

    mezcla. Aparecen incrustaciones de la cmara,

    cilindros, vlvulas, electrodos de buja, y

    tubo de admisin.

    Las incrustaciones favorecen el

    preencendido.

    57Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Vapores de tanque de combustible

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    1- Entrada al colector, 2 - Vlvula depurga, 3 - Vlvula de corte de aire, 4 -Vapor de combustible, 5 - Sensor depresin, 6 - Vlvula de seguridad

    El sistema antievaporacin consta de un depsito de carbn activado, en donde se

    almacenan los vapores formados en el tanque. Una electrovlvula controlada por la

    central permite o bloquea el paso de los mismos hacia la cmara de combustin.

    Para evitar el sobre enriquecimiento de la mezcla la central controla el momento en

    que los vapores son introducidos al motor.

    58Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Otras tecnologas para reducir emisiones

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    Inyeccin de aire en el sistema de escape por medio de bomba.

    Los gases como CO y HC pueden ser post-combustionados en el escape, antes delcatalizador para aliviar la tarea de este. Para ello se inyecta aire fresco en cantidades

    adecuadas, lo que junto a la temperatura reinante, provocan la completa oxidacin

    (quemado) de los mismos. Es un proceso til para el momento de calentamiento de

    motor, cuando el catalizador permanece fro y su accin no es eficiente.

    59Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Sistema de admisin de aire - Filtro de aire

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    Sistema de admisin de aire - Filtro de aire

    60Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Sistema de admisin de aire

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    Cuerpo de aceleracin: en el caso de los sistemasmultipunto contiene:

    Sensor TPS, tornillo de ralenti mnimo, tornillo de

    tope, entrada y salida para calefaccin. A veces tiene

    integrado la vlvula de ralenti, la conexin de vaco

    para MAP, etc.

    61Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Sistema de admisin de aire - Control de by-pass

    Sabemos que un valor de torque alto en bajas RPM se obtiene usando un orificio

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    Control de by-passde dos etapas

    Sabemos que un valor de torque alto en bajas RPM se obtiene usando un orificioprimario largo porque esto favorece la accin de la inercia del aire, lo que favorece elllenado de cilindros.

    Por el contrario, un valor de torque alto en elevadas RPM de motor se obtiene usando

    ambos conductos para permitir un llenado mejor en estas condiciones.

    Se pueden construir sistemas mas sofisticados con tres vas de admisin o con

    longitudes variables de mltiple.

    62Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Sistema de combustible

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    63Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Bomba de combustible Tipos de rodete usualesa - tipo de celda de rolos

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    a - tipo de celda de rolos

    b - tipo perifricac - tipo de engranaje

    d - tipo de canal lateral

    64Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Regulador de presinRampa de inyectores y regulador de presin

    1. rampa de inyectores2 l d d i

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    g p2. regulador de presin

    3. inyector4. conexin de vaco5. entrada de combustible

    6. retorno al depsito

    Corte del regulador de presin

    1. entrada de combustible

    2. salida de combustible3. asiento metlico

    4. membrana

    5. resorte de presin

    6. conexin al vaco del mltiple

    7. vlvula

    a - sistema convencional de regulacin de presin de combustible, b - sistema sinretorno

    1 - depsito, 2 - bomba, 3 - filtro, 4 - tubera de envo de combustible, 5 - regulador depresin, 6 - inyectores, 8 - lnea de retorno.

    65Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Regulacin de presin de combustible

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    Los sistemas de inyeccin incorporan un dispositivo regulador de presin de

    combustible, que normalmente puede ser de dos tipos.

    El sistema ms comn es el que tiene el regulador en la rampa de inyectores, como se

    ve en la figura de la izquierda. Este regulador mantiene la presin en valores tales que la

    cantidad de combustible inyectado, siempre es funcin del tiempo de inyeccin y nunca

    de la diferencia de presiones entre mltiple de admisin y combustible.

    El otro sistema, tiene el mismo objetivo, pero el regulador est ubicado como semuestra en la figura de la izquierda sobre la misma tubera de alimentacin (no existe

    tubera de retorno), derivando una cantidad de combustible hacia el depsito para

    regular la presin en todo momento. Este sistema tiene la ventaja de que el combustible

    que circula no eleva la temperatura del que esta en el depsito ya que no circula por la

    rampa de inyectores.

    66Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Regulador de presin - Atenuador de pulsaciones

    Accin del regulador de presin de combustible colocado en la rampa:

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    Accin del regulador de presin de combustible colocado en la rampa:

    Se puede observar en la figura precedente, la forma en la que la presin de combustible

    sigue a la depresin de mltiple de admisin del motor. Esto asegura que siempre existe

    la misma diferencia de presiones entre rampa de combustible y mltiple de admisin.

    67Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Atenuador de pulsaciones

    En algunos sistemas se coloca en la rampa de inyectores (por lo general en un extremo) un

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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    Atenuador de pulsaciones1. resorte de tensin2. placa de presin3. diafragma4. entrada de combustible

    5. salida de combustible

    En algunos sistemas se coloca en la rampa de inyectores (por lo general en un extremo) un

    atenuador de pulsaciones, que tiene como misin amortiguar las pulsaciones que se

    producen en el fluido dentro de la rampa de inyectores.

    68Inyeccin de gasolina Mdulo 1

    Filtro externo y tuberas

  • 7/24/2019 Inyeccion Mod 1 Introduccion

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