Inyección Indirecta Electrónica Multipunto

5.1. Características, Componentes y Funcionamiento

La inyección indirecta electrónica multipunto utiliza un inyector para cada cilindro, el cual introduce combustible antes de la válvula de admisión. Los inyectores se activan de forma eléctrica y su funcionamiento es controlado por la Unidad de Control (UC). Se caracteriza por ser una inyección intermitente, que puede presentarse en las siguientes modalidades:

• Simultánea: Los inyectores se activan simultáneamente, abriendo una vez por cada vuelta del cigüeñal (dos veces por ciclo).
• Semisecuencial: El orden de inyección se agrupa por pares de cilindros. Cada grupo de inyectores realiza una inyección por cada vuelta del cigüeñal.
• Secuencial: La activación de los inyectores es independiente. Cada inyector abre una vez por ciclo.

Circuito de Aire

El aire aspirado pasa por el filtro y llega al caudalímetro de aleta. La mariposa de gases controla la carga del motor. La UC estima el caudal de aire aspirado gracias al caudalímetro. Un potenciómetro informa de la posición y un sensor de temperatura del aire aspirado envía información.

Un elemento característico es el caudalímetro de aleta. El flujo de aire aspirado está sometido a un efecto pulsatorio debido a la continua apertura y cierre de las válvulas de admisión. Estas vibraciones pueden afectar a la medición, por lo que a la aleta sonda se le une otra de forma perpendicular.

Funcionamiento del Caudalímetro

El aire aspirado mueve la aleta sonda venciendo la fuerza de un muelle. Unido al eje de la aleta está el cursor de un potenciómetro que informa a la UC de la posición de la aleta.

Circuito Eléctrico del Caudalímetro

La alimentación del relé taquimétrico entra por el terminal 2, atraviesa la NTC (coeficiente de temperatura negativo) de la sonda de temperatura del aire y sale hacia la UC por el terminal 4. Al circular corriente por ambas resistencias, se produce una caída de tensión, y esta caída se aplica a las 14 resistencias conectadas en serie.

El caudalímetro tiene un by-pass de aire controlado por un tornillo de regulación que ajusta la riqueza de la mezcla al ralentí. Circula una cantidad de aire que no es medida. Si el tornillo deja un mayor paso de aire, se empobrece la mezcla. A la altura de la mariposa hay otro by-pass de aire para ajustar el régimen de ralentí.

Circuito de Combustible

El combustible es aspirado por la bomba eléctrica y enviado a presión, pasando por el filtro hasta la rampa de inyección. Esta rampa suministra combustible a los inyectores y al inyector de arranque en frío.

Elementos del Circuito de Combustible

• Bomba de Combustible: Es eléctrica y genera una presión superior a 3 bar. A partir de 8 bar, abre la válvula de seguridad. El caudal es de 2 litros por minuto. Generalmente, es una única bomba dentro del depósito, formando conjunto con el aforador, lo que reduce el ruido y mejora la refrigeración.
• Rampa de Inyección: Acumula combustible para los inyectores y evita oscilaciones de presión.
• Regulador de Presión: Formado por una cápsula metálica dividida en dos cámaras por una membrana. La cámara inferior está comunicada con el colector de admisión y en su interior hay un muelle que empuja la membrana, cerrando la válvula de retorno de combustible hacia el depósito. La depresión en el colector de admisión es transmitida a la cámara inferior, restando fuerza al muelle. La presión de combustible depende de la carga del motor.
• Inyectores: Están a presión en el colector de admisión, interponiendo una junta tórica que sirve de aislamiento térmico y amortigua el movimiento del inyector. La rampa evita que se salgan al estar atornillada al colector. Están formados por un cuerpo metálico en cuyo interior hay un solenoide y una aguja que está cerrada contra su asiento gracias a un muelle. Cuando el solenoide es excitado por la UC, genera un campo magnético que atrae el núcleo de la aguja, levantándola de su asiento. El combustible entra a presión por la parte superior del inyector, atraviesa un microfiltro y sale pulverizado por el agujero.
• Inyector de Arranque en Frío.

Otros Elementos y Control de la UC

La UC recibe información de sensores, un positivo del relé taquimétrico y el negativo de la bobina para reconocer que el motor está en marcha. La UC determina el tiempo de inyección. Este tiempo depende del volumen de aire aspirado y del régimen de giro del motor, y se modifica en función de las condiciones operativas del motor:

• Si aumenta la temperatura del aire admitido, disminuye el tiempo de inyección para no enriquecer la mezcla.
• Si el motor está frío, aumenta el tiempo de inyección para enriquecer la mezcla. Cuando el motor se va calentando, disminuye el tiempo de inyección.
• Cuando el motor está frío, se mantiene el ralentí acelerado gracias a la válvula de aire adicional.
• En la fase de arranque en frío interviene el inyector de arranque en frío.

La adaptación al tiempo de inyección se realiza con la información del interruptor de mariposa:

• Cuando la apertura de mariposa es inferior a 10º, el motor está al ralentí.
• Cuando es superior a 70º, el motor está a plena carga.
• Cuando la mariposa está entre 10º y 70º, está a carga parcial.

La UC realiza las siguientes funciones:

• Ajuste de ralentí.
• Ajuste de mezcla.
• Enriquecimiento a plena carga.
• Corte de combustible en deceleración.
• La tensión de batería influye en el tiempo de apertura de los inyectores.

5.2. Evoluciones y Otros Sistemas de Inyección

A lo largo del tiempo, los sistemas de inyección indirecta han evolucionado, integrando nuevas tecnologías y cumpliendo normativas de emisiones más estrictas.

LE-Jetronic y LE2-Jetronic

En estos sistemas se elimina el inyector de arranque en frío y el térmico temporizado. La fase de arranque en frío la controla la UC. Se realizan inyecciones dobles para enriquecer la mezcla. Los inyectores tienen un solenoide de latón.

LU-Jetronic

Este sistema fue adaptado a la normativa anticontaminación de USA. Incorpora regulación lambda y mantiene el inyector de arranque en frío y el térmico temporizado.

LU2-Jetronic

Es una evolución del LU, pero suprime los inyectores de arranque en frío y el térmico temporizado, siendo la UC quien gestiona estas funciones.

LE3-Jetronic

La UC se instala sobre el caudalímetro y es digital. Se suprime el by-pass por un potenciómetro instalado en la UC, al que se accede quitando un tapón de inviolabilidad. Utiliza una caja de mariposas de doble cuerpo.

LH-Jetronic

El ralentí se regula con un actuador controlado por la UC. El caudalímetro de aleta volumétrico se sustituye por el medidor de masa de aire de hilo caliente. Este está formado por un tubo de canalización, rejillas protectoras, módulo electrónico y tubo interior. En el tubo interior se encuentra la resistencia de medición de precisión, el hilo de platino, la sonda de temperatura de aire y el tornillo de reglaje de CO.

Funcionamiento del Medidor de Masa de Aire de Hilo Caliente

El principio se basa en el enfriamiento del hilo de platino al ser atravesado por la masa de aire aspirado. El módulo electrónico controla la intensidad de corriente que circula por el hilo, manteniéndolo a temperatura constante. El aire pasa por la sonda de temperatura y por el hilo, enfriándolo. El módulo aumenta la intensidad de corriente que circula por el hilo, recuperando la temperatura inicial. Esta corriente atraviesa la resistencia de medición, dando lugar a una caída de tensión.

Dado que el aire transporta partículas que ensucian el hilo, el módulo incluye un sistema de autolimpieza que pone el hilo incandescente.

Existen otros medidores de masa de aire llamados de by-pass o de caudal en derivación. Tienen un conducto de paso de aire principal y uno paralelo en cuyo interior está el hilo. El aire atraviesa el conducto principal y parte de ese aire circula por el conducto de by-pass. Solo se mide una porción del aire aspirado. La UC calcula la masa de aire por unidad de tiempo. Este sistema no suele incluir programa de autolimpieza.

Motronic

El sistema Motronic utiliza una UC que controla de forma conjunta el sistema de alimentación y el encendido. Pueden realizar inyección secuencial, siendo necesario un sensor de fase. La UC incorpora protocolo de autodiagnosis. Pueden realizar la regulación lambda y controlar la electroválvula del canister para reciclar los vapores del depósito de combustible.

Para hacer el ajuste de la mezcla más preciso, existen medidores de masa de aire de placa, de película caliente o HFM, y pueden llevar sistema de detección del retroceso de aire.

Otra forma de medir la masa de aire admitida es con el sensor de presión absoluta en el colector de admisión (sensor MAP) y una sonda de temperatura de aire aspirado de tipo NTC. El sensor MAP está en el colector de admisión, unido por un tubo flexible. Es de tipo piezoeléctrico o piezorresistivo, y convierte las variaciones de presión en el colector de admisión en variaciones de tensión. En su interior hay un diafragma sensible a la presión en el colector. Al deformarse el diafragma por efecto de la presión, el sensor proporciona un valor de tensión proporcional a dicha presión.

Motronic ME7

Este es un sistema de inyección multipunto secuencial que incorpora una bobina individual para cada cilindro y sensor de fase. Introduce la mariposa de gases robotizada y el pedal de acelerador electrónico. La UC interpreta la demanda de potencia a través del acelerador electrónico. Gestiona el momento de encendido, la cantidad de combustible y el ángulo de apertura de la mariposa. Esto reduce el consumo y las emisiones. Permite la integración con otros sistemas y evita duplicar sensores, compartiendo información a través del CAN-bus.

Módulo de Pedal de Acelerador

Está formado por el pedal y dos transmisores de posición. La UC determina la posición del pedal del acelerador en todo momento. Los transmisores son potenciómetros unidos a un mismo eje. Con cada posición del acelerador, las resistencias varían y, por ende, la tensión.

Gestión de Averías del Pedal de Acelerador:

• Si se avería uno de los transmisores: El incidente se memoriza, se enciende el testigo, el sistema pasa a gestionar el ralentí y se desactivan funciones como la velocidad crucero.
• Si se averían los dos: El incidente se memoriza, se enciende el testigo, el motor funciona con ralentí acelerado y no responde a los movimientos del pedal.

Unidad de Mando de la Mariposa

Se encuentra en el colector de admisión. Para mover la mariposa, la UC alimenta un motor eléctrico. Dos transmisores de ángulo informan a la UC de la posición de la mariposa. El motor acciona la mariposa interponiendo un tren de engranajes.

Gestión de Averías de la Mariposa:

En caso de avería, el sistema lleva la mariposa a la posición de marcha de emergencia, memoriza el fallo, enciende el testigo y desactiva la velocidad crucero.

Conmutadores Adicionales

• Conmutador de Pedal de Freno y de Luz de Freno: Se encuentran en un mismo elemento. La señal de activación se usa para desactivar la velocidad crucero y adopta la posición de ralentí en caso de avería en el transmisor del pedal.
• Conmutador de Pedal de Embrague: Informa a la UC sobre el accionamiento del embrague para desactivar el programador de velocidad crucero.
• Testigo de Avería EPC: Instalado en el cuadro de instrumentos, informa de fallos en el sistema de control electrónico de potencia.