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Inyección
directa de gasolina, Bosch Motronic
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Sistema de admisión de aire
Ha sido adaptado a las necesidades de un motor de inyección directa de gasolina, en comparación con un sistema de inyección en el colector de admisión, el sistema influye de forma específica en el flujo del aire en el cilindro, según el modo operativo de funcionamiento del motor (modo estratificado, modo homogéneo, etc)
Los elementos básicos que forman el sistema de admisión de aire (figura inferior) son los siguientes:
Acelerador
electrónico
Constituye la condición previa esencial para la inyección directa
de gasolina. Con su ayuda se puede regular la válvula de mariposa independientemente
de la posición del acelerador y en los modos estratificado y homogéneo-pobre
se la puede abrir a una mayor magnitud.
La ventaja se manifiesta en un funcionamiento del motor casi exento de pérdidas
de estrangulamiento. Eso significa, que el motor tiene que aspirar el aire superando
una menor resistencia, con lo cual se reduce el consumo de combustible.
Funcionamiento
Los deseos expresados por el conductor a través del acelerador se detectan
por medio de los sensores de posición del acelerador y se transmiten
a la unidad de control del motor. Con ayuda de esta señal y otras señales
suplementarias calcula el par necesario y lo implementa a través de los
actuadores.
Colector
de admisión variable mediante trampillas (chapaletas)
Se utiliza para gestionar el flujo del aire en el cilindro de conformidad con
el modo operativo reinante.
Chapaleta
en el colector de admisión accionada
En los modos estratificado y homogéneo-pobre y en partes del modo homogéneo
se acciona la chapaleta en el colector de admisión y se cierra el conducto
inferior en la culata.
Debido a ello el aire de admisión fluye únicamente a través
del conducto superior hacia el cilindro. Este conducto está diseñado
de modo que el aire de admisión ingrese describiendo una turbulencia
cilíndrica. Adicionalmente aumenta la velocidad de flujo a través
del estrecho conducto superior, intensificando la formación de la mezcla.
Esto tiene
dos ventajas
Chapaleta en el colector
de admisión no accionada
Al funcionar a cargas y regímenes superiores en el modo homogéneo
no se acciona la chapaleta en el colector de admisión, con lo cual se
encuentran abiertos ambos conductos. Debido a la mayor sección de paso
del conducto de admisión, el motor puede aspirar la masa de aire necesaria
para la entrega de un par más intenso y una alta potencia.
Sensor
de posición para la chapaleta en el colector de admisión
Va unido al eje para las chapaletas en el colector de admisión, y detecta
la posición de las mismas, transmitiendo esta información a la
unidad de control del motor. Esto es necesario, porque la actuación de
las chapaletas en el colector de admisión influye en el encendido, en
el contenido de gases residuales y en las pulsaciones del aire en el colector
de admisión. La posición de las chapaletas en el colector de admisión
resulta relevante por ello para los gases de escape, en virtud de lo cual se
la tiene que verificar a través de la autodiagnosis. Este sensor es un
potenciómetro
Efectos en caso de avería del sensor
Si se ausenta la señal del sensor ya sólo se permite el modo homogéneo.
Electroválvula
de control para chapaleta en el colector de admisión
Es excitada por la unidad de control del motor y abre el paso del depósito
de vacío hacia la válvula neumática de accionamiento. A
raíz de ello la válvula neumática se encarga de accionar
las chapaletas en el colector de admisión.
Efectos en caso de avería de la electroválvula
Si se avería esta válvula ya sólo se permite el modo homogéneo.
Medidor
de la masa de aire con sensor de temperatura del aire aspirado
Ambos sensores van alojados en una carcasa situada en el trayecto de admisión
ante la unidad de mando de la mariposa.
Para obtener la señal más exacta posible sobre la carga del motor
se emplea un medidor de la masa de aire por película caliente con detección
de flujo inverso. Mide no sólo el aire aspirado, sino que también
detecta la cantidad de aire que vuelve debido a la apertura y el cierre de las
válvulas.
La temperatura del aire de admisión medida por el sensor se utiliza como
valor de corrección.
Aplicaciones de la señal
Las señales se emplean para calcular todas las funciones supeditadas
a la carga. Son éstas por ejemplo el tiempo de inyección, el momento
de encendido y el sistema del depósito de carbón activo.
Estructura
El medidor de la masa de aire por película caliente consta de una carcasa
de material plástico con un conducto de medición y un circuito
eléctrico con un elemento sensor. El conducto de medición está
diseñado de modo que una parte del aire aspirado y el aire de flujo inverso
pasen ante el elemento sensor.
En el elemento sensor se genera con ello una señal que se procesa en
el circuito eléctrico y se transmite a la unidad de control del motor.
Efectos en caso de avería
Si se avería el medidor de la masa de aire se emplea la señal
del sensor de presión en el colector de admisión como señal
de carga del motor.
Sensor
de presión en el colector de admisión
Va fijado al colector de admisión. Mide la presión en el colector
de admisión y transmite una señal correspondiente a la unidad
de control del motor.
Aplicaciones de la señal
Con esta señal y con las señales del medidor de la masa de aire
y el sensor de temperatura del aire aspirado, la unidad de control del motor
calcula la cantidad exacta de gases de escape a recircular.
Con el sensor de presión en el colector de admisión se detecta
asimismo la carga durante el ciclo de arranque del motor, porque en esas condiciones
son todavía demasiado inexactas las señales procedentes del medidor
de la masa de aire, debido a las pulsaciones que presenta la admisión.
Funcionamiento
La medición de la presión en el colector de admisión se
realiza con ayuda de una membrana de cristales de silicio. Sobre esta membrana
hay resistencias extensométricas, cuya resistencia eléctrica varía
ante cualquier deformación de la membrana. El vacío de referencia
se utiliza para la comparación de presiones.
La membrana se deforma según la intensidad de la presión en el
colector de admisión, con lo cual varía la resistencia y se produce
una variación de la tensión en la señal eléctrica.
Con estas señales eléctricas, la unidad de control del motor detecta
la presión que está dada en el colector de admisión.
Sistema
de recirculación de gases de escape (EGR)
En la retroalimentación de los gases de escape se conduce una parte de
los gases de escape a la admisión del motor. Hasta un cierto grado, una
parte de los gases residuales creciente puede repercutir positivamente sobre
la transformación de energía, reduciendo con ello la emisión
de contaminantes.
Así
se determina la cantidad de gases de escape a recircular
Con ayuda del medidor de la masa de aire, la unidad de control del motor mide
la masa del aire fresco aspirado y calcula de ahí la correspondiente
presión en el colector de admisión. Si se alimentan gases de escape
a través del sistema de recirculación aumenta la masa del aire
fresco en una cantidad correspondiente a la de los gases recirculados y la presión
en el colector de admisión aumenta.
El sensor de presión en el colector de admisión mide esta presión
y transmite una señal de tensión correspondiente a la unidad de
control del motor. Previo análisis de esta señal se determina
la cantidad total (aire fresco + gases de escape). El sistema resta la masa
de aire fresco de esta cantidad total y obtiene así la cantidad de gases
de escape.
La ventaja reside en que se puede aumentar la cantidad de gases de escape a
recircular y se la puede acercar aún más al límite operativo.
Efectos
en caso de avería
Si se avería el sensor de presión en el colector de admisión,
la unidad de control del motor calcula la cantidad de gases de escape y reduce
la cantidad a recircular en comparación con lo previsto en la familia
de curvas características.
Sensor
de presión para amplificación de servofreno
Se encuentra en el conducto entre el colector de admisión y el amplificador
de servofreno. Mide la presión en el conducto y en el amplificador de
servofreno, respectivamente.
Aplicaciones de la señal
Con ayuda de la señal de tensión procedente del sensor de presión,
la unidad de control del motor detecta si es suficiente la depresión
para el funcionamiento del amplificador de servofreno.
Funcionamiento
El amplificador de servofreno requiere una depresión específica
para alcanzar lo más rápidamente posible la fuerza de frenado
máxima.
En los modos operativos de carga estratificada y carga homogénea-pobre,
la válvula de mariposa se encuentra más abierta y en el colector
de admisión está dada una baja depresión. La depresión
acumulada en el servofreno deja de ser suficiente si ahora se acciona el freno
varias veces. Para evitar este fenómeno se procede a cerrar un poco más
la válvula de mariposa, para que aumente el vacío
generado. Si la depresión sigue siendo insuficiente se cierra más
aún la mariposa y en caso dado se pasa incluso al modo homogéneo.
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