Cómo funciona el sistema de inyección de combustible multipuerto MPI

No hay ningún sistema en un automóvil que no sea necesario. Pero si los dividimos condicionalmente en principales y secundarios, entonces la primera categoría incluirá combustible, encendido, enfriamiento, lubricantes. Cada motor de combustión interna tendrá una u otra modificación de los sistemas enumerados.

Es cierto que si hablamos del sistema de encendido (sobre su estructura y qué principio de funcionamiento tiene, se dice aquí), solo lo recibe un motor de gasolina o un análogo que sea capaz de funcionar con gasolina. Un motor diesel no tiene este sistema, pero encender la mezcla de aire / combustible es similar. La ECU determina el momento en el que es necesario activar este proceso. La única diferencia es que en lugar de una chispa, una parte del combustible se alimenta al cilindro. Debido a la alta temperatura del aire fuertemente comprimido en el cilindro, el combustible diesel comienza a arder.

El sistema de combustible puede tener tanto monoinyección (un método puntual de pulverización de gasolina) como inyección distribuida. Se describen detalles sobre la diferencia entre estas modificaciones, así como sobre otros análogos de inyección. en una revisión separada... Ahora nos centraremos en uno de los desarrollos más comunes, que es recibido no solo por los autos económicos, sino también por muchos modelos del segmento premium, así como por los autos deportivos que funcionan con gasolina (el motor diesel usa exclusivamente inyección directa).

Este es un sistema de inyección multipunto o MPI. Discutiremos el dispositivo de esta modificación, cuál es la diferencia entre este y la inyección directa, así como cuáles son sus ventajas y desventajas.

El principio básico del sistema MPI

Antes de comprender la terminología y el principio de funcionamiento, conviene aclarar que el sistema MPI se instala exclusivamente en el inyector. Por lo tanto, aquellos que estén considerando la posibilidad de actualizar su carburador ICE deberían considerar el uso de otros métodos de ajuste de garaje.

En el mercado europeo, los modelos de automóviles con marcas MPI en el tren motriz no son infrecuentes. Ésta es una abreviatura de inyección multipunto o inyección de combustible multipunto.

El primer inyector reemplazó el carburador, por lo que el control del enriquecimiento de la mezcla de aire y combustible y la calidad del llenado de los cilindros ya no se realiza mediante dispositivos mecánicos, sino electrónicos. La introducción de dispositivos electrónicos se debe principalmente al hecho de que los dispositivos mecánicos tienen ciertas limitaciones en términos de sistemas de ajuste fino.

La electrónica hace frente a esta tarea de manera mucho más eficiente. Además, el servicio para dichos automóviles no es tan frecuente y, en muchos casos, se trata de diagnósticos informáticos y restablecimiento de errores detectados (este procedimiento se describe en detalle aquí).

Ahora veamos el principio de funcionamiento, según el cual se rocía combustible para formar VTC A diferencia de la monoinyección (considerada una modificación evolutiva del carburador), el sistema distribuido está equipado con una boquilla individual para cada cilindro. Hoy en día, se compara con otro esquema efectivo: inyección directa para motores de combustión interna de gasolina (no hay alternativa en las unidades diesel; en ellas, el combustible diesel se rocía directamente en el cilindro al final de la carrera de compresión).

Para el funcionamiento del sistema de combustible, la unidad de control electrónico recopila datos de muchos sensores (su número depende del tipo de vehículo). El sensor clave, sin el cual ningún vehículo moderno funcionará, es el sensor de posición del cigüeñal (se describe en detalle en otra reseña).

En tal sistema, el combustible se suministra al inyector bajo presión. La pulverización se produce en el colector de admisión (para obtener detalles sobre el sistema de admisión, lea aquí) como con el carburador. Solo la distribución y mezcla de combustible con aire ocurre mucho más cerca de las válvulas de admisión del mecanismo de distribución de gas.

Cuando falla un sensor determinado, se activa un algoritmo de modo de emergencia en la unidad de control (que depende del sensor roto). Al mismo tiempo, el mensaje Check Engine o el ícono del motor se encienden en el tablero del automóvil.

Diseño de sistema de inyección multipunto

El funcionamiento de la inyección multipunto multipuerto está indisolublemente ligado al suministro de aire, como en otros sistemas de combustible. La razón es que la gasolina se mezcla con el aire en el tracto de admisión, y para que no se asiente en las paredes de las tuberías, la electrónica monitorea la posición de la válvula de mariposa y, de acuerdo con el caudal, el inyector inyectará un cierta cantidad de combustible.

El plano del sistema de combustible MPI constará de:

• Cuerpo del acelerador;
• Carril de combustible (una línea que permite distribuir gasolina a los inyectores);
• Inyectores (su número es idéntico al número de cilindros en el diseño del motor);
• sensor DMRV;
• Regulador de presión de gasolina.

Todos los componentes funcionan de acuerdo con el siguiente esquema. Cuando se abre la válvula de admisión, el pistón realiza una carrera de admisión (se mueve al punto muerto inferior). Debido a esto, se crea un vacío en la cavidad del cilindro y se aspira aire del colector de admisión. El flujo se mueve a través del filtro y también pasa cerca del sensor de flujo de masa de aire y a través de la cavidad del acelerador (para obtener más detalles sobre su función, consulte en otro articulo).

Para que el circuito del vehículo funcione, se inyecta gasolina en el flujo en paralelo con este proceso. La boquilla está diseñada de tal manera que la porción se rocía sobre la niebla, lo que asegura la preparación más eficiente de BTC. Cuanto mejor se mezcle el combustible con el aire, más eficiente será la combustión, así como menos estrés en el sistema de escape, cuyo componente clave es el convertidor catalítico (para saber por qué todos los automóviles modernos están equipados con él, lea aquí).

Cuando pequeñas gotas de gasolina ingresan a un ambiente caliente, se evaporan más intensamente y se mezclan de manera más efectiva con el aire. Los vapores se encienden mucho más rápido, lo que significa que el escape contiene sustancias menos tóxicas.

Todos los inyectores son accionados electromagnéticamente. Están conectados a una línea a través de la cual se suministra combustible a alta presión. La rampa en este esquema es necesaria para que se acumule una cierta cantidad de combustible en su cavidad. Gracias a este margen, se proporciona una acción diferente de las boquillas, que van desde constante y terminando en multicapa. Dependiendo del tipo de vehículo, los ingenieros pueden implementar diferentes tipos de suministro de combustible para cada ciclo operativo del motor.

Para que durante el funcionamiento constante de la bomba de gasolina, la presión en la línea no exceda el parámetro máximo permitido, hay un regulador de presión en el dispositivo de rampa. Cómo funciona, así como en qué elementos consta, lea por separado... El exceso de combustible se descarga a través de la línea de retorno al tanque de gasolina. Un principio de funcionamiento similar tiene un sistema de combustible CommonRail, que se instala en muchas unidades diésel modernas (se describe en detalle aquí).

La gasolina ingresa al riel a través de la bomba de combustible, y allí se aspira a través del filtro del tanque de gasolina. El tipo de inyección distribuida tiene una característica importante. El atomizador de boquilla se monta lo más cerca posible de las válvulas de entrada.

Ningún vehículo funcionará sin el regulador XX. Este elemento está instalado en el rango de la válvula de mariposa. El diseño de este dispositivo puede diferir en diferentes modelos de automóvil. Básicamente es un pequeño embrague con motor eléctrico. Está conectado a la derivación del sistema de admisión. Se debe suministrar una pequeña cantidad de aire cuando el acelerador está cerrado para evitar que el motor se pare. El microcircuito de la unidad de control se ajusta para que la electrónica pueda regular de forma independiente la velocidad del motor, según la situación. Una unidad fría y calentada requiere su propia proporción de la mezcla de aire y combustible, por lo que la electrónica ajusta diferentes rpm XX.

Como dispositivo adicional, se instala un sensor de consumo de gasolina en muchos vehículos. Este elemento envía impulsos a la computadora de viaje (en promedio, hay alrededor de 16 mil señales de este tipo por litro). Esta información no es lo más precisa posible, ya que aparece sobre la base de fijar la frecuencia y el tiempo de respuesta de los pulverizadores. Para compensar el error de cálculo, el software utiliza un factor de medición empírico. Gracias a estos datos, el consumo medio de combustible se muestra en la pantalla de la computadora a bordo del automóvil y, en algunos modelos, se determina cuánto viajará el automóvil en el modo actual. Estos datos ayudan al conductor a planificar los intervalos entre el repostaje del vehículo.

Otro sistema combinado con el funcionamiento del inyector es el adsorbedor. Leer más sobre esto por separado... En resumen, le permite mantener la presión en el tanque de gasolina a nivel atmosférico, y los vapores de gasolina se queman en los cilindros durante el funcionamiento de la unidad de potencia.

Modos de funcionamiento MPI

La inyección distribuida puede operar en diferentes modos. Todo depende del software que esté instalado en el microprocesador de la centralita, así como de las modificaciones de los inyectores. Cada tipo de pulverización de gasolina tiene sus propias características de trabajo. En definitiva, el trabajo de cada uno de ellos se reduce a lo siguiente:

• Modo de inyección simultánea. Este tipo de inyector no se ha utilizado durante mucho tiempo. El principio es el siguiente. El microprocesador está configurado para rociar gasolina en todos los cilindros simultáneamente. El sistema está configurado para que al inicio de la carrera de admisión en uno de los cilindros, el inyector inyecte combustible en todos los tubos del colector de admisión. La desventaja de este esquema es que el motor de 4 tiempos funcionará a partir de la actuación secuencial de los cilindros. Cuando un pistón completa la carrera de admisión, opera un proceso diferente (compresión, carrera y escape) en el resto, por lo que se necesita combustible exclusivamente para una caldera para todo el ciclo del motor. El resto de la gasolina estaba simplemente en el colector de admisión hasta que se abrió la válvula correspondiente. Este sistema se utilizó en los años 70 y 80 del siglo pasado. En aquellos días, la gasolina era barata, por lo que muy poca gente se preocupaba por gastar demasiado. Además, debido al enriquecimiento excesivo, la mezcla no siempre se quemó bien y, por lo tanto, se emitió una gran cantidad de sustancias nocivas a la atmósfera.
• Modo por parejas. En este caso, los ingenieros han reducido el consumo de combustible al reducir la cantidad de cilindros que reciben simultáneamente la porción requerida de gasolina. Gracias a esta mejora, resultó que se redujeron las emisiones nocivas, así como el consumo de combustible.
• Modo secuencial o distribución de combustible en las fases de cronometraje. En los automóviles modernos que reciben un tipo de distribución de sistema de combustible, se utiliza este esquema. En este caso, la unidad de control electrónico controlará cada inyector por separado. Para que el proceso de combustión del BTC sea lo más eficiente posible, la electrónica proporciona un ligero avance de la inyección antes de que se abra la válvula de admisión. Gracias a esto, una mezcla preparada de aire y combustible ingresa al cilindro. La pulverización se realiza a través de una boquilla por ciclo de motor completo. En un motor de combustión interna de cuatro cilindros, el sistema de combustible funciona de manera idéntica al sistema de encendido, generalmente en una secuencia de 1/3/4/2.

Este último sistema se ha consolidado como una economía decente, además de un alto respeto al medio ambiente. Por este motivo, se están desarrollando diversas modificaciones para mejorar la inyección de gasolina, que se basan en el principio de funcionamiento de distribución escalonada.

Bosch es el fabricante líder de sistemas de inyección de combustible. La gama de productos incluye tres tipos de vehículos:

1. K-jetronic... Es un sistema mecánico que distribuye gasolina a las boquillas de aspersión. Funciona de forma continua. En los vehículos producidos por la empresa BMW, dichos motores tenían la abreviatura MFI.
2. PARA-jetronic... Este sistema es una modificación del anterior, solo el proceso se controla electrónicamente.
3. L–jetronic... Esta modificación está equipada con inyectores MDP, que proporcionan un suministro de combustible por impulso a una presión específica. La peculiaridad de esta modificación es que el funcionamiento de cada boquilla se ajusta en función de los ajustes programados en la ECU.

Prueba de inyección multipunto

La violación del esquema de suministro de gasolina ocurre debido a la falla de uno de los elementos. Estos son los síntomas que se pueden utilizar para reconocer un mal funcionamiento del sistema de inyección:

1. El motor arranca con gran dificultad. En situaciones más críticas, el motor no arranca en absoluto.
2. Funcionamiento inestable de la unidad de potencia, especialmente en reposo.

Cabe señalar que estos "síntomas" no son específicos del inyector. Problemas similares ocurren en caso de mal funcionamiento del sistema de encendido. Por lo general, los diagnósticos informáticos ayudan en tales situaciones. Este procedimiento le permite identificar rápidamente la fuente del mal funcionamiento que está causando que la inyección multipunto sea ineficaz.

En la mayoría de los casos, un especialista simplemente borra los errores que impiden que la unidad de control ajuste correctamente el funcionamiento de la unidad de potencia. Si el diagnóstico por computadora mostró una falla o un funcionamiento incorrecto de los mecanismos de pulverización, antes de comenzar a buscar un elemento fallado, es necesario eliminar la alta presión en la línea. Para ello, basta con desconectar el terminal negativo de la batería, y aflojar la tuerca de fijación en la línea.

Hay otra forma de bajar la cabeza en la línea. Para ello, se desconecta el fusible de la bomba de combustible. Luego, el motor arranca y funciona hasta que se detiene. En este caso, la propia unidad calculará la presión del combustible en el riel. Al final del procedimiento, el fusible se instala en su lugar.

El sistema en sí se verifica en la siguiente secuencia:

1. Se realiza una inspección visual del cableado eléctrico: no hay oxidación en los contactos ni daños en el aislamiento del cable. Debido a tales fallas, es posible que no se suministre energía a los actuadores y que el sistema deje de funcionar o sea inestable.
2. El estado del filtro de aire juega un papel importante en el funcionamiento del sistema de combustible, por lo que es importante comprobarlo.
3. Se revisan las bujías. Por el hollín en sus electrodos, puede reconocer problemas ocultos (lea más sobre esto por separado) sistemas de los que depende el funcionamiento de la unidad de potencia.
4. Se comprueba la compresión en los cilindros. Incluso si el sistema de combustible es bueno, el motor será menos dinámico a baja compresión. Cómo se comprueba este parámetro es revisión separada.
5. Paralelamente al diagnóstico del vehículo, es necesario verificar el encendido, es decir, si el UOZ está configurado correctamente.

Una vez que se hayan eliminado los problemas con la inyección, debe ajustarla. Así es como se realiza el procedimiento.

Ajuste de inyección multipunto

Antes de considerar el principio de ajuste de la inyección, vale la pena considerar que cada modificación del vehículo tiene sus propias sutilezas de trabajo. Por tanto, el sistema se puede configurar de diferentes formas. Así es como se realiza el procedimiento para las modificaciones más habituales.

Bosch L3.1, MP3.1

Antes de continuar con la configuración de dicho sistema, debe:

1. Verifique la condición de encendido. Si es necesario, las piezas gastadas se reemplazan por otras nuevas;
2. Asegúrese de que el acelerador funcione correctamente;
3. Se instala un filtro de aire limpio;
4. El motor se está calentando (hasta que se enciende el ventilador).

Primero, se ajusta la velocidad de ralentí. Para ello, hay un tornillo de ajuste especial en el acelerador. Si lo gira en el sentido de las agujas del reloj (torcido), el indicador de velocidad XX disminuirá. De lo contrario, aumentará.

De acuerdo con las recomendaciones del fabricante, se instalan analizadores de calidad de escape en el sistema. A continuación, se retira el tapón del tornillo de ajuste del suministro de aire. Al girar este elemento se ajusta la composición del BTC, que será indicada por el analizador de gases de escape.

BoschML4.1

En este caso, no se establece inactivo. En cambio, el dispositivo mencionado en la descripción general anterior está conectado al sistema. Según el estado de los gases de escape, la operación de pulverización multipunto se ajusta mediante el tornillo de ajuste. Cuando la mano gira el tornillo en el sentido de las agujas del reloj, la composición de CO aumentará. Al girar en la otra dirección, este indicador disminuye.

Bosch LU 2 Jetronic

Tal sistema se regula a la velocidad de XX de la misma manera que la primera modificación. El ajuste del enriquecimiento de la mezcla se lleva a cabo utilizando los algoritmos integrados en el microprocesador de la unidad de control. Este parámetro se ajusta de acuerdo con los pulsos de la sonda lambda (para más información sobre el dispositivo y su principio de funcionamiento, lea por separado).

Bosch Motortronic M1.3

La velocidad de ralentí en un sistema de este tipo se regula solo si el mecanismo de distribución de gas tiene 8 válvulas (4 para entrada, 4 para salida). En válvulas de 16 válvulas, XX se ajusta mediante la unidad de control electrónico.

La 8 válvulas se regula de la misma forma que las modificaciones anteriores:

1. XX se ajusta con un tornillo en el acelerador;
2. El analizador de CO está conectado;
3. Con la ayuda de un tornillo de ajuste, se ajusta la composición del BTC.

Algunos coches están equipados con un sistema como:

• MM8R;
• Bosch Motronic 5.1;
• Bosch Motronic 3.2;
• Sagem-Luke 4GJ.

En estos casos, no será posible ajustar ni la velocidad de ralentí ni la composición de la mezcla de aire y combustible. El fabricante de tales modificaciones no previó esta posibilidad. Todo el trabajo debe ser realizado por la ECU. Si la electrónica no pudo ajustar la operación de inyección correctamente, entonces hay algunos errores o averías del sistema. Solo se pueden identificar mediante el diagnóstico. En las situaciones más difíciles, el funcionamiento incorrecto del vehículo se debe a una avería de la unidad de control.

Diferencias del sistema MPI

Los competidores de los motores MPI son modificaciones como FSI (desarrollado por la preocupación VAG). Se diferencian solo en el lugar de atomización del combustible. En el primer caso, la inyección se realiza delante de la válvula en el momento en que el pistón de un determinado cilindro comienza a realizar la carrera de admisión. El atomizador está montado en un ramal que va a un cilindro específico. La mezcla de aire y combustible se prepara en la cavidad del colector. Cuando el conductor presiona el pedal del acelerador, la válvula del acelerador se abre de acuerdo con el esfuerzo.

Tan pronto como el flujo de aire alcanza el área de acción del atomizador, se inyecta gasolina. Puede leer más sobre el dispositivo de inyectores electromagnéticos. aquí... El enchufe del dispositivo está hecho para que una porción de gasolina se distribuya en las fracciones más pequeñas, lo que mejora la formación de la mezcla. Cuando se abre la válvula de admisión, una parte del BTC ingresa al cilindro de trabajo.

En el segundo caso, se confía en un inyector individual para cada cilindro, que se instala en la culata junto a las bujías. En esta disposición, la gasolina se pulveriza de acuerdo con el mismo principio que el combustible diesel en un motor diesel. Solo el encendido del VTS ocurre no debido a la alta temperatura del aire altamente comprimido, sino a una descarga eléctrica formada entre los electrodos de la bujía.

Motor FSI

A menudo existe un debate entre los propietarios de vehículos en los que se instala un motor de distribución e inyección directa sobre qué unidad es la mejor. Al mismo tiempo, cada uno da sus propias razones. Por ejemplo, los proponentes de MPI se inclinan por un sistema de este tipo porque es más fácil y económico de mantener y reparar que su contraparte de tipo FSI.

La inyección directa es más cara de reparar y hay pocos especialistas calificados capaces de realizar trabajos a nivel profesional. Este sistema se utiliza con un turbocompresor y los motores MPI son exclusivamente atmosféricos.

Ventajas y desventajas de la inyección multipunto

Las ventajas y desventajas de la inyección multipunto se pueden discutir bajo el prisma de comparar este sistema con el suministro directo de combustible a los cilindros.

Las ventajas de la inyección distribuida incluyen:

• Importantes ahorros en gasolina si se compara con este sistema, monoinyección o carburador. Además, este motor cumplirá con los estándares medioambientales, ya que la calidad del MTC es mucho mayor.
• Debido a la disponibilidad de repuestos y una gran cantidad de especialistas que entienden las complejidades del sistema, su reparación y mantenimiento es más económico para el propietario que para aquellos que son el feliz propietario de un automóvil con inyección directa.
• Este tipo de sistema de combustible es estable y altamente confiable, siempre que el conductor no ignore las recomendaciones para el mantenimiento de rutina.
• La inyección distribuida exige menos calidad del combustible que un sistema de suministro directo de gasolina a los cilindros.
• Cuando se forma VTS en el tracto de admisión y pasa por la cabeza de la válvula, esta parte se procesa con gasolina y se limpia, para que no se acumulen depósitos en la válvula, como suele ocurrir en un motor de combustión interna con suministro directo de mezcla.

Si hablamos de las deficiencias de este sistema, la mayoría de ellas se relacionan con la comodidad de la unidad de potencia (gracias al encendido capa por capa, que se usa en los sistemas premium, el motor vibra menos), así como con el retroceso. del motor de combustión interna. Los motores con inyección directa y una cilindrada idéntica al tipo de motor en cuestión desarrollan más potencia.

Otra desventaja de MPI es el alto costo de reparaciones y repuestos en comparación con las versiones anteriores del vehículo. Los sistemas electrónicos tienen una estructura más compleja, por lo que su mantenimiento es más caro. Muy a menudo, los propietarios de automóviles con un motor MPI tienen que lidiar con la limpieza de inyectores y restablecer los errores del equipo eléctrico. Sin embargo, esto también lo deben hacer aquellos cuyo automóvil tenga un sistema de combustible de inyección directa.

Pero al comparar los inyectores modernos, resulta obvio que debido al suministro directo de combustible a los cilindros, la potencia de la unidad de potencia es ligeramente mayor, el escape es más limpio y el consumo de combustible es ligeramente menor. A pesar de estas ventajas, un sistema de combustible tan avanzado será aún más caro de mantener.

En conclusión, ofrecemos un breve video sobre por qué muchos automovilistas tienen miedo de comprar un automóvil con inyección directa:

Desafíos de los motores de gasolina de inyección directa TSI y TFSI modernos

Preguntas y respuestas

¿Qué es mejor inyección directa o inyección multipunto? Inyección directa. Tiene más presión de combustible, atomiza mejor. Esto proporciona casi un 20% de ahorro y un escape más limpio (combustión más completa del BTC).

¿Cómo funciona la inyección de combustible multipunto? Se instala un inyector en cada tubo del colector de admisión. En el momento de la carrera de admisión, se pulveriza combustible. Cuanto más cerca esté el inyector de las válvulas, más eficiente será el sistema de combustible.

¿Cuáles son los tipos de inyección de combustible? En total, hay dos tipos de inyección fundamentalmente diferentes: inyección única (una boquilla según el principio del carburador) y multipunto (distribuida o directa.