Sistemas de Inyección de Combustible: Funcionamiento y Componentes Clave

Sistemas de Inyección Mecánica y Electrónica

K-Jetronic: Características Principales

El sistema K-Jetronic se define por las siguientes características:

Mecánica: Los inyectores se abren de forma mecánica.
Multipunto: Dispone de un inyector por cada cilindro.
Indirecta: Inyecta el combustible antes de la válvula de admisión.
Continua: Los inyectores suministran combustible constantemente.
Simultánea: Los inyectores introducen el combustible al mismo tiempo.

Componentes del Circuito de Combustible

Acumulador de presión: Mantiene la presión en el circuito de combustible de forma que, cuando se para el motor, evita la percolación y la formación de burbujas. Esto facilita el arranque posterior, ya que la presencia de vapor complica la apertura de los inyectores. Además, amortigua las variaciones de presión generadas por la bomba.

Inyector de arranque en frío: Funciona cuando la temperatura es inferior a 35 °C. El interruptor térmico mantiene los contactos cerrados para que, al arrancar el motor, el inyector reciba alimentación positiva. Una vez que la temperatura del refrigerante supera los 35 °C, el inyector cesa su función.

Válvula de aire adicional: Consigue un ralentí acelerado para un calentamiento más rápido del motor. Es un bypass que puentea la mariposa de gases, permitiendo el paso de aire cuando esta se encuentra cerrada. Este aire adicional es detectado por el plato sonda, lo que provoca una mayor inyección de combustible, aumentando el volumen de la mezcla.

Evolución y Gestión Electrónica

Elementos de cambio en la gestión

Cuando el sistema es gestionado por una unidad electrónica, permite una mayor adaptación a las condiciones de funcionamiento del motor. Gracias a esto, los motores pueden incorporar sistemas de regulación con sonda lambda para el uso de catalizadores. En estas evoluciones, el regulador de calentamiento se sustituye por un actuador electrohidráulico. Suelen montar dos bombas de combustible (una previa y otra principal) y cuentan con una válvula de estabilización de ralentí.

Sistema Alfa-N

Es un sistema indirecto para calcular el combustible a inyectar. Para ello, determina la masa de aire mediante la posición de la mariposa, las revoluciones del motor y la temperatura del aire. Requiere de un potenciómetro, un sensor de régimen del motor y una sonda de temperatura de aire.

Estabilizadores de Ralentí

Motor eléctrico: Es gobernado por la unidad de control, la cual actúa directamente sobre la mariposa de gases. El motor se conecta a la mariposa mediante un tornillo sin fin; el ángulo de la mariposa se regula en función del tiempo de activación del motor.
Motor eléctrico paso a paso: Este sistema no actúa sobre la mariposa, sino que regula el paso de aire a través de un bypass. La unidad de control excita las bobinas cambiando su polaridad constantemente para girar el motor en ambos sentidos. Un «paso» equivale a 0,04 mm de desplazamiento.

Variantes del Sistema L-Jetronic

Dentro de la familia L-Jetronic, existen diversas evoluciones:

Sistemas LE-Jetronic y LE2-Jetronic
Sistema LU-Jetronic
Sistema LU2-Jetronic
Sistema LE3-Jetronic
Sistema LH-Jetronic

Control del Pedal del Acelerador

Está formado por el pedal y dos transmisores de posición para aumentar la seguridad del sistema. La unidad de control detecta la posición del pedal; según esta, las resistencias de los potenciómetros varían la tensión transmitida. Uno de los transmisores incorpora una resistencia en serie para obtener dos curvas características distintas, necesarias para las funciones de seguridad y verificación. Son alimentados por una tensión de 5 V, con una conexión a masa y otra a la señal de salida.

Diagnosis y Conectividad

Pin Data: Se refiere al uso de la caja de bornes necesaria para disponer de la relación de pines y su identificación, información que también se ofrece en el manual del fabricante.

Código de destellos: Fue uno de los primeros métodos de diagnosis para identificar averías. La consulta se realiza con una lámpara de pruebas que emite grupos de impulsos. Generalmente, se emiten en forma de 4 grupos de impulsos; cada grupo genera un paso de 2,5 segundos que es enviado a la unidad de control.

Inyección Directa y Bombas de Alta Presión

Tipos de Bombas de Alta Presión

Bomba de cilindro único y dosificación regulada.
Bomba de 3 émbolos.
Bomba de émbolo accionada por disco oscilante.

Modalidades de Inyección Directa

Guiada por pared: Los inyectores introducen combustible a presión sobre la cabeza del pistón, que lo dirige hacia la bujía de encendido.
Chorro cónico: El inyector se ubica en el centro de la cámara de combustión con la bujía próxima a él (normalmente inclinada hacia el lado de escape). Estos inyectores suelen ser de tipo piezoeléctrico.

Gestión de la UCE y Fabricantes

Para que la UCE permita el funcionamiento en modo estratificado, deben cumplirse ciertas condiciones:

Motor funcionando a un nivel de carga y régimen correspondiente.
Inexistencia de averías importantes en la gestión de gases de escape.
Temperatura del líquido refrigerante superior a 50 °C.
Sensor de óxidos de nitrógeno (NOx) operativo.
Temperatura del catalizador-acumulador de NOx superior a 250 °C.

Sistemas de Inyección por Fabricante

Mitsubishi: Gama de motores GDI.
BMW: HPI.
Mercedes-Benz: Inyección directa.
Grupo VAG: TSI y TFSI.
Saab: SCC.
Grupo PSA: HPI.
Renault: IDE.
Grupo FIAT: JTS y MultiAir.

Tecnología de los Inyectores

Electromagnéticos: Pulverizan el combustible al interior del cilindro. La unidad de control excita un bobinado que genera un campo magnético para atraer la aguja y permitir el paso del combustible. Para una apertura más rápida, la unidad suele incorporar condensadores.
Piezoeléctricos: Proyectan un chorro cónico y permiten presiones de hasta 200 bares. Se instalan en la culata junto a la bujía. La aguja se abre hacia el exterior por la dilatación del elemento piezoeléctrico al recibir tensión, permitiendo ciclos de apertura y cierre muy rápidos.

Tipos de Inyección Multipunto

Simultánea: Todos los inyectores se activan a la vez.
Semisecuencial: Los inyectores se activan por grupos (normalmente de dos en dos); cada grupo inyecta una vez por vuelta de cigüeñal.
Secuencial: Cada inyector se activa de manera independiente y precisa.

Componentes Auxiliares y Diferencias de Sistema

Relé taquimétrico: Alimenta el motor eléctrico de la bomba de combustible. Solo permite el paso de corriente cuando detecta señales de revoluciones del motor, garantizando la seguridad.

Caudalímetro (Estárter): Característico del sistema L-Jetronic. El flujo de aire aspirado tiene un efecto pulsatorio por la apertura y cierre de las válvulas. Para evitar que estas vibraciones afecten la medición, a la sonda principal se le une otra perpendicular. El aire desplaza una aleta sonda venciendo la resistencia de un muelle en espiral.

Diferencia entre Jetronic y Motronic: El sistema Jetronic se refiere fundamentalmente a la gestión de la inyección (inicialmente mecánica), mientras que el sistema Motronic integra en una sola unidad de control tanto la gestión del encendido como la de la alimentación de combustible.