Inyección Directa Electrónica

6.1. Características, Componentes y Funcionamiento

La inyección directa electrónica introduce la gasolina en el interior del cilindro, aumentando el rendimiento del motor, reduciendo el consumo de combustible y las emisiones. Se usa una bomba eléctrica de baja presión para llevar la gasolina desde el depósito a la bomba de alta presión, a la rampa de inyección y a los inyectores que pulverizarán el combustible dentro del cilindro.

Bomba de Alta Presión

Existen diferentes tipos de bombas de alta presión:

  • Bomba de cilindro único y dosificación regulada: La bomba de alta presión es alimentada por el circuito de baja presión y accionada por una leva adicional del árbol de levas. Incorpora un regulador de presión que devuelve el combustible al circuito de baja presión cuando se supera un valor determinado. El combustible se envía a presión a la rampa de inyección, que lleva un sensor de presión que envía información a la unidad de control (UC). La UC gobierna la electroválvula del regulador de presión y ajusta la presión en el sistema.
    Funcionamiento:
    • Descripción: La UC gobierna el regulador de presión y solo envía el combustible necesario a alta presión hacia la rampa de inyección.
    • Carrera aspirante: Durante la carrera descendente del émbolo se produce la aspiración de gasolina hacia la cámara de la bomba.
    • Retorno: Cuando se desea regular la presión de la bomba, la electroválvula del regulador de presión mantiene abierta la válvula de entrada. El movimiento ascendente del émbolo obliga a retornar el combustible hacia el circuito de baja presión.
    • Carrera impelente: La válvula de entrada permanece cerrada. Cuando la presión es mayor que en la rampa de inyección, la válvula de salida se abre y el combustible es enviado a dicha rampa.
  • Bomba de tres émbolos: Bomba radial de 3 émbolos desfasados 120º movida por el árbol de levas.
    Fases:
    • Accionamiento: El árbol de levas mueve el árbol de mando de la bomba, que tiene una excéntrica sobre la que se apoya el anillo de la leva. Este giro provoca el movimiento de los émbolos.
    • Carrera aspirante: El émbolo baja y el volumen del cilindro aumenta, generando depresión. Cuando la presión en el émbolo hueco es mayor que la del cilindro, se abre la válvula de entrada y se introduce la gasolina.
    • Carrera impelente: El émbolo asciende y aumenta la presión en el cilindro, cerrándose la válvula de entrada. Si la presión en el cilindro es mayor que la de la rampa de inyección, se abre la válvula de salida y la gasolina es enviada a presión hacia la rampa de inyección.
  • Bomba de émbolo accionada por disco oscilante: El sensor de alta presión envía información a la UC sobre la presión medida en la rampa de inyección. La UC actúa sobre la válvula de control de caudal. El combustible entra por el conducto de admisión de la bomba de alta presión y se dirige a través de la válvula de control de caudal y de la válvula de retención de baja presión hacia la cámara de combustible, donde se presuriza y se impulsa hasta la salida a la rampa de inyección.
    Funcionamiento: Al poner en marcha el motor, el acoplamiento de arrastre mueve el disco oscilante, que acciona los émbolos de presión. La válvula de control de caudal es gobernada por la UC y regula la presión abriendo y cerrando la admisión de combustible. El émbolo de presión es movido por el disco oscilante y comprime aceite en su carrera ascendente contra la membrana metálica. La presión del combustible aumenta y sale por la rampa de inyección a través de la válvula de retención de alta presión.

Inyectores

  • Electromagnéticos: Pulverizan el combustible en el interior del cilindro. La UC excita un bobinado que genera un campo magnético y atrae la aguja, permitiendo el paso de combustible. Para que los inyectores abran más rápido, la UC lleva dos condensadores llamados booster.
  • Piezoeléctricos: Proyectan un chorro cónico. Se instalan en la culata, adoptando una posición central junto a la bujía de encendido. La aguja del inyector se abre hacia el exterior. El inyector dispone de un compensador térmico. Se usa un elemento piezoeléctrico para que la apertura y cierre del inyector se haga muy rápido.

Forma de Inyección

  • Guiada por pared: Los inyectores introducen el combustible sobre la cabeza del pistón, donde es dirigido hacia la bujía de encendido.
  • Chorro cónico: Necesita la instalación de inyectores de apertura de aguja hacia el exterior. El inyector se dispone en el centro de la cámara de combustión y la bujía próxima a él. Se utilizan inyectores de tipo piezoeléctrico y se realizan múltiples inyecciones en un mismo ciclo.