Inyector: ¿qué es? Cómo funciona y para qué sirve

En el mundo de la automoción, hay dos sistemas de combustible que se utilizan en los motores de combustión interna. El primero es carburador y el segundo es inyección. Si antes todos los automóviles estaban equipados con carburadores (y la potencia del motor de combustión interna también dependía de su número), en las últimas generaciones de vehículos de la mayoría de los fabricantes de automóviles se usa un inyector.

Consideremos en qué se diferencia este sistema de un sistema de carburador, qué tipos de inyectores son y también cuáles son sus ventajas y desventajas.

¿Qué es un inyector?

Un inyector es un sistema electromecánico en un automóvil que ayuda a formar la mezcla de aire y combustible. Este término se refiere a un inyector de combustible que inyecta combustible, pero también se refiere a un sistema de combustible de atomizador múltiple.

El inyector funciona con cualquier tipo de combustible, por lo que se utiliza en motores diésel, gasolina y gas. En el caso de los equipos de gasolina y gas, el sistema de combustible del motor será idéntico (gracias a esto, se puede instalar GLP para combinar combustible). El principio de funcionamiento de la versión diesel es idéntico, solo que funciona a alta presión.

Inyector - historial de apariencia

Los primeros sistemas de inyección aparecieron casi al mismo tiempo que los carburadores. La primera versión del inyector fue de inyección única. Los ingenieros se dieron cuenta de inmediato de que si era posible medir el caudal del aire que entraba en los cilindros, era posible organizar un suministro medido de combustible a presión.

En aquellos días, los inyectores no se usaban ampliamente, porque entonces el progreso científico y técnico no alcanzó tal desarrollo que los automóviles con motores de inyección estuvieran disponibles para los automovilistas comunes.

Los más simples en términos de diseño, así como tecnología confiable, fueron los carburadores. Además, al instalar versiones modernizadas o varios dispositivos en un motor, fue posible aumentar significativamente su rendimiento, lo que confirma la participación de dichos automóviles en competiciones de automóviles.

La primera necesidad de inyectores apareció en los motores que se utilizaban en la aviación. Debido a las frecuentes y severas sobrecargas, el combustible no fluía bien a través del carburador. Por esta razón, la tecnología avanzada de inyección forzada de combustible (inyector) se utilizó en los aviones de combate durante la Segunda Guerra Mundial.

Dado que el propio inyector crea la presión necesaria para el funcionamiento de la unidad, no teme las sobrecargas que experimenta la aeronave en vuelo. Los inyectores de aviación dejaron de mejorar cuando los motores de pistón comenzaron a ser reemplazados por motores a reacción.

En el mismo período, los desarrolladores de automóviles deportivos llamaron la atención sobre los méritos de los inyectores. En comparación con los carburadores, el inyector proporcionó al motor más potencia para el mismo volumen de cilindro. Poco a poco, la tecnología innovadora pasó de los deportes al transporte civil.

En la industria automotriz, los inyectores comenzaron a introducirse inmediatamente después de la Segunda Guerra Mundial. Bosch fue el líder en el desarrollo de sistemas de inyección. Primero, apareció el inyector mecánico K-Jetronic, y luego apareció su versión electrónica: KE-Jetronic. Fue gracias a la introducción de la electrónica que los ingenieros pudieron aumentar el rendimiento del sistema de combustible.

Cómo funciona el inyector

El sistema de tipo inyección más simple incluye los siguientes elementos:

• ECU;
• Bomba de gasolina eléctrica;
• Boquilla (dependiendo del tipo de sistema, puede ser una o más);
• Sensores de aire y acelerador;
• Control de presión de combustible.

El sistema de combustible funciona de acuerdo con el siguiente esquema:

• Un sensor de aire registra el volumen que ingresa al motor;
• Desde él, la señal va a la unidad de control. Además de este parámetro, el dispositivo principal recibe información de otros dispositivos: un sensor de cigüeñal, temperatura del aire y del motor, válvula de mariposa, etc .;
• El equipo analiza los datos y calcula con qué presión y en qué momento suministrar combustible a la cámara de combustión o al colector (según el tipo de sistema);
• El ciclo termina con una señal para abrir la aguja de la boquilla.

En el siguiente video se describen más detalles sobre cómo funciona el sistema de inyección de combustible del automóvil:

Sistema de suministro de combustible en un vehículo de inyección

Dispositivo inyector

El inyector fue desarrollado por primera vez en 1951 por Bosch. Esta tecnología se utilizó en el Goliath 700 de dos tiempos. Tres años después, se instaló en el Mercedes 300 SL.

Dado que este sistema de combustible era una curiosidad y era muy caro, los fabricantes de automóviles dudaron en introducirlo en la línea de unidades de potencia. Con el endurecimiento de las regulaciones ambientales luego de la crisis mundial de combustible, todas las marcas se han visto obligadas a considerar equipar sus vehículos con dicho sistema. El desarrollo fue tan exitoso que hoy en día todos los automóviles están equipados con un inyector por defecto.

El diseño del sistema en sí y el principio de su funcionamiento ya se conocen. En cuanto al atomizador en sí, su dispositivo incluye los siguientes elementos:

• Un sello de goma que no permite que entre aire en el circuito de la línea en el lugar donde está conectada la celda de combustible;
• El filtro fino evita la obstrucción de la abertura del rociador;
• Conector para conectar cables;
• Electroimán: pone la aguja en movimiento;
• El bobinado del electroimán activa el movimiento del propio imán;
• Un resorte que devuelve la aguja levantada a su lugar;
• Un sello de goma que evita que entre aire entre el colector de admisión y las paredes de la boquilla;
• Aguja: realiza la función de una válvula a través de la cual se inyecta combustible;
• Los modelos que se utilizan en sistemas de inyección directa tienen una cubierta protectora adicional. Evita que la carcasa se sobrecaliente cuando se enciende el HTS.

Tipos de boquillas inyectoras

Además, las boquillas difieren entre sí en el principio de atomización del combustible. Estos son sus principales parámetros.

Boquilla electromagnética

La mayoría de los motores de gasolina están equipados con esos inyectores. Estos elementos tienen una válvula solenoide con aguja y boquilla. Durante el funcionamiento del dispositivo, se aplica voltaje al devanado magnético.

La frecuencia de pulso está controlada por la unidad de control. Cuando se aplica una corriente al devanado, se forma en él un campo magnético de la polaridad correspondiente, debido a lo cual la armadura de la válvula se mueve y, con ella, la aguja se eleva. Tan pronto como desaparece la tensión en el devanado, el resorte mueve la aguja a su lugar. La alta presión del combustible facilita el retorno del mecanismo de bloqueo.

Boquilla electrohidráulica

Este tipo de spray se utiliza en motores diesel (incluida la modificación del riel de combustible Common Rail). El pulverizador también tiene una válvula solenoide, solo la boquilla tiene aletas (entrada y drenaje). Con el electroimán desenergizado, la aguja permanece en su lugar y la presión del combustible la presiona contra el asiento.

Cuando la computadora envía una señal al acelerador de drenaje, el combustible diesel ingresa a la línea de combustible. La presión sobre el pistón disminuye, pero no disminuye sobre la aguja. Debido a esta diferencia, la aguja sube y por el orificio el combustible diesel ingresa al cilindro a alta presión.

Boquilla piezoeléctrica

Este es el último desarrollo en el campo de los sistemas de inyección. Se utiliza principalmente en motores diesel. Una de las ventajas de esta modificación sobre la primera es que funciona cuatro veces más rápido. Además, la dosificación en tales dispositivos es más precisa.

El dispositivo de dicha boquilla también incluye una válvula y una aguja, pero también un elemento piezoeléctrico con un empujador. El atomizador funciona según el principio de diferencia de presión, como es el caso del análogo electrohidráulico. La única diferencia es el cristal piezoeléctrico, que cambia de longitud bajo tensión. Cuando un pulso eléctrico lo afecta, su duración se vuelve más larga.

El cristal actúa sobre el empujador. Esto abre la válvula. El combustible ingresa a la línea y se forma una diferencia de presión, debido a lo cual la aguja abre el orificio para rociar combustible diesel.

Tipos de sistemas de inyección

Los primeros diseños de inyectores solo tenían componentes eléctricos parcialmente. La mayor parte del diseño consistió en componentes mecánicos. La última generación de sistemas ya está equipada con una variedad de elementos electrónicos que garantizan un funcionamiento estable del motor y la dosificación de combustible de la más alta calidad.

Hasta la fecha, solo se han desarrollado tres sistemas de inyección de combustible:

• Monoinyección;
• Multi-inyección;
• Inyección directa.

Sistema de inyección central (inyección única)

En los automóviles modernos, este sistema prácticamente no se encuentra. Tiene un solo inyector de combustible, que se instala en el colector de admisión, al igual que el carburador. En el colector, la gasolina se mezcla con aire y, con ayuda de la tracción, ingresa al cilindro correspondiente.

El motor del carburador se diferencia del motor de inyección con inyección única solo en que en el segundo caso, se lleva a cabo la atomización forzada. Esto divide el lote en partículas más pequeñas. Esto proporciona una combustión mejorada del BTC.

Sin embargo, este sistema tiene un inconveniente importante, por lo que rápidamente quedó obsoleto. Debido a que el rociador se instaló demasiado lejos de las válvulas de admisión, los cilindros se llenaron de manera desigual. Este factor influyó significativamente en la estabilidad del motor de combustión interna.

Sistema de inyección distribuido (multiinyección)

El sistema de inyección múltiple reemplazó rápidamente al análogo mencionado anteriormente. Hasta ahora, se considera el más óptimo para motores de gasolina. En él, la inyección también se lleva a cabo en el colector de admisión, solo aquí el número de inyectores corresponde al número de cilindros. Se instalan lo más cerca posible de las válvulas de admisión, gracias a lo cual la cámara de cada cilindro recibe una mezcla de aire y combustible con la composición deseada.

El sistema de inyección distribuida permitió reducir la "glotonería" de los motores sin perder potencia. Además, estas máquinas son más consistentes con los estándares ambientales que las contrapartes de carburador (y aquellas equipadas con una sola inyección).

El único inconveniente de tales sistemas es que, debido a la presencia de una gran cantidad de actuadores, el ajuste y el mantenimiento del sistema de combustible es lo suficientemente difícil como para realizarlo en su propio garaje.

Sistema de inyección directa

Este es el último desarrollo que se utiliza en motores de gasolina y gas. En cuanto a los motores diésel, este es el único tipo de inyección que se puede utilizar en ellos.

En un sistema de combustible directo, cada cilindro tiene un inyector individual, como en un sistema distribuido. La única diferencia es que los pulverizadores se instalan directamente sobre la cámara de combustión del cilindro. La pulverización se realiza directamente en la cavidad de trabajo, sin pasar por la válvula.

Esta modificación le permite aumentar la eficiencia del motor, reducir aún más su consumo y hacer que el motor de combustión interna sea más ecológico debido a la combustión de alta calidad de la mezcla de aire y combustible. Como en el caso de la modificación anterior, este sistema tiene una estructura compleja y requiere combustible de alta calidad.

La diferencia entre el carburador y el inyector.

La diferencia más importante entre estos dispositivos está en el esquema de formación de MTC y el principio de su presentación. Como pudimos comprobar, el inyector realiza una inyección forzada de gasolina, gas o diesel y debido a la atomización el combustible se mezcla mejor con el aire. En el carburador, la calidad del vórtice que se crea en la cámara de aire juega un papel importante.

El carburador no consume la energía generada por el generador, ni requiere una electrónica compleja para funcionar. Todos los elementos que contiene son exclusivamente mecánicos y funcionan sobre la base de leyes físicas. El inyector no funcionará sin una ECU y sin electricidad.

¿Qué es mejor: carburador o inyector?

La respuesta a esta pregunta es relativa. Si compra un automóvil nuevo, entonces no hay otra opción: los automóviles con carburador ya están en la historia. En un concesionario de automóviles, solo puede comprar un modelo de inyección. Sin embargo, todavía hay muchos vehículos con motor de carburador en el mercado secundario, y su número no disminuirá en un futuro cercano, ya que las fábricas aún continúan produciendo repuestos para ellos.

Al decidir el tipo de motor, vale la pena considerar en qué condiciones se utilizará la máquina. Si el modo principal es un área rural o una ciudad pequeña, entonces la máquina de carburador hará bien su trabajo. En tales áreas, hay pocas estaciones de servicio de alta calidad que puedan reparar adecuadamente el inyector, y el carburador puede ser reparado incluso por usted mismo (YouTube ayudará a aumentar el nivel de autoeducación).

En cuanto a las grandes ciudades, el inyector te permitirá ahorrar mucho (en comparación con el carburador) en condiciones de arrastre y frecuentes atascos. Sin embargo, tal motor requerirá un cierto combustible (con un índice de octano más alto que para un tipo más simple de motor de combustión interna).

Usando un sistema de combustible de motocicleta como ejemplo, el siguiente video muestra las ventajas y desventajas de los carburadores e inyectores:

Inyector vs Carburador. ¿Que es mejor? | Voz de Bezdok | Garaje MC @MotorcyclistMag

Cuidado del motor de inyección

El mantenimiento del sistema de inyección de combustible no es un procedimiento tan difícil. Lo principal es seguir las recomendaciones del fabricante para el mantenimiento de rutina:

• Cambie el filtro de aire a tiempo;
• No olvide reemplazar el filtro de combustible fino;
• Compruebe periódicamente que los contactos del sensor del sistema no estén contaminados con aceite o polvo;
• No conduzca con el depósito casi vacío (esta suele ser la razón del fallo de la bomba de combustible);
• Llene el tanque con el combustible correcto.

Estas simples reglas evitarán desperdicios innecesarios en la reparación de elementos defectuosos. En cuanto a la configuración del modo de funcionamiento del motor, esta función la realiza la centralita electrónica. Solo en ausencia de una señal de uno de los sensores en el panel de instrumentos se encenderá la señal Check Engine.

Incluso con el mantenimiento adecuado, a veces es necesario limpiar los inyectores de combustible.

Inyector de lavado

Los siguientes factores pueden indicar la necesidad de dicho procedimiento:

• El motor no arranca bien;
• Velocidad de ralentí flotante;
• Disminución de la dinámica durante el overclocking;
• El coche se ha vuelto más "glotón".

Básicamente, los inyectores están obstruidos debido a impurezas en el combustible. Son tan pequeños que se filtran a través de los elementos filtrantes del filtro.

El inyector se puede lavar de dos maneras: lleve el automóvil a la estación de servicio y realice el procedimiento en el stand, o hágalo usted mismo con productos químicos especiales. El segundo procedimiento se realiza en la siguiente secuencia:

• Primero, deberá crear un sistema de combustible alternativo: un recipiente pequeño con combustible al que se le agrega un purificador (la concentración de la sustancia se indica en su recipiente, pero a menudo un litro de líquido está diseñado para procesar 2,5 litros de volumen del motor). Aquí se instala otra bomba de combustible;
• El motor se calienta a la temperatura de funcionamiento;
• Después de eso, debe desactivar la bomba de combustible principal. Para hacer esto, simplemente retire su fusible;
• Varias veces se intenta arrancar el motor sin bomba. Esto es necesario para que la presión en la línea baje;
• La manguera de suministro de combustible está desconectada;
• La manguera de retorno debe estar tapada. Para hacer esto, se retira del accesorio y se atornilla un perno grueso;
• Se conecta un nuevo sistema de combustible;
• El motor arranca. Debe trabajar durante 5 minutos, después de lo cual está atascado;
• Para que el agente corroa los depósitos en las boquillas, debe esperar un par de minutos y volver a encender el motor de combustión interna;
• Deje que el motor funcione durante unos 30 minutos, aumentando periódicamente la velocidad hasta un valor de 2500 rpm;
• El sistema de combustible alternativo está desconectado y el estándar está conectado;
• El motor se pone en marcha durante 10 minutos para eliminar cualquier agente limpiador residual;
• Después de completar el procedimiento, las bujías se reemplazan por otras nuevas.

Cabe señalar que esta limpieza no elimina las impurezas del tanque de combustible. Esto significa que si la causa del bloqueo es combustible de baja calidad, entonces debe drenarse completamente del tanque y llenarse con combustible limpio.

Qué tan seguro es este procedimiento, vea el video:

Enjuagar el inyector sin sacarlo a mano. Cómo lavar el sistema de inyección LAVR ML101

Fallos comunes del inyector

A pesar de la alta confiabilidad de los inyectores y su eficiencia, cuanto más finamente trabajen los elementos del sistema, mayor será la probabilidad de falla de este sistema. tal es la realidad, y no ha pasado por alto los inyectores.

Estos son los daños más comunes al sistema de inyección:

• Fallo de la bomba de combustible (desgaste natural y combustible de baja calidad);
• Rotura de boquillas (combustible de baja calidad - obstrucción, falla de la válvula);
• Obstrucción del sensor de flujo de masa de aire (con menos frecuencia falla su análogo, el sensor de presión absoluta);
• Oxidación de conectores electrónicos;
• Falla del sensor de posición del acelerador de presupuesto;
• Canales del acelerador obstruidos;
• Fugas de aire en el combustible.

La mayoría de las averías provocan un funcionamiento inestable de la unidad de potencia. Su parada completa se produce debido a la falla de la bomba de combustible, todos los inyectores a la vez y la falla del DPKV. La unidad de control intenta eludir el resto de problemas y estabilizar el funcionamiento del motor de combustión interna (en este caso, el icono del motor se iluminará en el ordenado).

Ventajas y desventajas del inyector.

Las ventajas del inyector incluyen:

• Formación más eficiente de la mezcla aire-combustible;
• La potencia de la unidad de potencia, en comparación con un motor de carburador con los mismos parámetros, es hasta un 10 por ciento más alta;
• La electrónica consume combustible de manera más económica y distribuye de manera más eficiente el momento de inyección;
• Las emisiones del inyector son casi un 75 por ciento más ecológicas que las del carburador;
• Mayor estabilidad: la electrónica no necesita ajustarse con tanta frecuencia que los dispositivos mecánicos;
• En invierno, el motor de inyección entra en modo de funcionamiento más rápido, no necesita calentamiento a largo plazo.

Además de las ventajas, este sistema tiene desventajas importantes que no permiten que los conductores con ingresos modestos den preferencia al carburador:

• El costo del sistema en sí, su mantenimiento o reparación es mucho más caro que los mismos parámetros que el del carburador;
• Para realizar diagnósticos, necesita un especialista con equipo especial;
• La electrónica o los sensores de los motores de inyección rara vez fallan, pero cuando esto sucede, hay que gastar una cantidad decente para devolver el automóvil a su dinámica anterior;
• Un motor equipado con un inyector es selectivo por la calidad del combustible. Si el carburador funciona perfectamente silenciosamente con gasolina 92, entonces el inyector necesita al menos 95.

El sistema de inyección de combustible ha demostrado ser bastante estable y confiable. Sin embargo, si desea actualizar el motor del carburador de su automóvil, debe sopesar los pros y los contras.

Video sobre cómo funciona el inyector.

Aquí hay un breve video sobre cómo funciona un motor moderno con un sistema de inyección de combustible:

Sistema de suministro de combustible en un vehículo de inyección

Preguntas y respuestas

¿Qué es un inyector en términos simples? De inyección inglesa (inyección o inyección). Básicamente, es un inyector que rocía combustible en el colector de admisión o directamente en el cilindro.

¿Qué significa un vehículo de inyección? Este es un vehículo que usa un sistema de combustible con inyectores que rocían gasolina / diesel en los cilindros del motor o en el colector de admisión.

¿Para qué sirve el inyector en el coche? Dado que el inyector es parte del sistema de combustible, el inyector está diseñado para atomizar mecánicamente el combustible en el motor. Puede ser un inyector de diesel o gasolina.