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INTRODUCCIÓN
Tenemos varios sistemas de preparación de mezcla, si nos volcamos principalmente a lo
que a vehículos nafteros se refiere, tanto si se trata de instalaciones con carburador o
inyección, tienen por misión producir la mezcla ideal aire-combustible.
La preparación de la mezcla por inyección en el tubo de admisión permite adaptarla de
forma óptima a todas las fases de servicio, garantizando que las emisiones de gases de
escape tengan menos elementos contaminantes.
Los sistemas de preparación de mezcla por inyección existente son:
Por mando mecánico, electromecánico y electrónico.

• SISTEMAS MECÁNICOS:

Las variantes de instalaciones mecánicas trabajan inyectando de forma continua, sin
dispositivos de accionamiento por el motor.
Estos sistemas se denominan K-JETRONIC
.
• SISTEMAS ELECTRO-MECÁNICOS:

Estos sistemas funcionan con la misma base de accionamiento de la inyección mecánica,
agregándole dispositivos de control electrónico, logrando así una mejor optimización de
la mezcla aire-combustible con respecto al sistema mecánico. Este sistema se denomina
KE-JETRONIC.

• SISTEMAS CON CONTROL ELECTRÓNICOS

El combustible es alimentado mediante una bomba accionada eléctricamente, que crea
además, la presión necesaria para la inyección. El combustible se inyecta en los tubos de
admisión por medio de válvulas accionadas electromagnéticamente. Las válvulas de
inyección (Inyectores) son mandadas por la unidad electrónica de control cuyos tiempos
de aperturas son decisivos para determinar la dosificación del combustible. La unidad de
control recibe, a través de sensores, información sobre el estado de funcionamiento del
motor y las influencias del medio ambiente. El caudal de aire aspirado por el motor sirve
como principal base de medición para dosificar el combustible. Estos sistemas se
denominan L-JETRONIC, MOTRONIC Y MOTRONIC OBD II




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INYECCIÓN de NAFTA K-JETRONIC

• PRINCIPIO de FUNCIONAMIENTO




A partir de una bomba de cebado (19) sumergida en el depósito (20), el carburante es
enviado hacia la bomba de alimentación (21) bajo una presión comprendida entre 0,15 y
0,45 bar.
La bomba alimenta el dosificador distribuidor de combustible (2b) bajo una presión de
aproximadamente 5 bares.
La cantidad de aire aspirada por el motor en funcionamiento es medida por la sonda de
caudal de aire (2a) montada más arriba de la mariposa (28)
En función de la cantidad de aire medida, el dosificador distribuidor (2b) reparte entre los
diferentes cilindros del motor la cantidad óptima de carburante por medio de los
inyectores (27)
La sonda de caudal de aire (2a), el dosificador distribuidor (2b) forma un conjunto
denominado regulador de mezcla (2).




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• REGULACIÓN DE LA MEZCLA AIRE-COMBUSTIBLE




El dispositivo utilizado tiene parecido con el principio de los cuerpos flotantes: un plato
sonda (2a1) se desplaza en un cono divergente (2a2) hasta que la fuerza del flujo de aire
ejercido sobre su frente equilibra su peso.
El plato sonda está fijado a una palanca (2a3) y gira alrededor de un eje (2a4)
El propio peso de la palanca y del plato sonda está compensado por un contrapeso (2a5)
Por medio de la palanca (2a3), un pistón (2b1) (pistón de mando) sometido a una presión
hidráulica transmite al plato sonda una fuerza opuesta al empuje del aire.
El desplazamiento del plato sonda (2a1) determina una posición del pistón de mando
(2b1) en el dosificador distribuidor de carburante (2b)
La rampa de distribución horizontal (a) del pistón descubre entonces con un valor bien
determinado la sección rectangular de paso de la hendidura de estrangulamiento (b.
La cantidad de combustible que sale se dirige entonces hacia los inyectores.




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• ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE

Bomba de cebado (19)
Sumergida en él depósito de combustible (20) la bomba de cebado (19) funciona al
mismo tiempo que la bomba de alimentación (21) desde la puesta en marcha del motor.
Proporciona a la bomba de alimentación de nafta bajo una presión superior o igual a 0,17
bars con un caudal correspondiente a 110 l/hora.
Este montaje tiene por finalidad favorecer los arranques en caliente evitando los
fenómenos de vapor de gasolina en la canización entre él deposito (20) y la bomba de
alimentación (21)
Bomba de alimentación (21)
La bomba de alimentación recibe el combustible procedente de la bomba de cebado y lo
envía al dosificador distribuidor (2b) bajo una presión de 5 bares.
La bomba de alimentación así como la bomba de cebado funcionan desde las primeras
revoluciones del motor, la alimentación eléctrica se realiza por un relé tacométrico
mandado por los impulsos eléctricos proporcionados por el generador de impulsos del
distribuidor; de esta forma, con el motor parado, las bombas no son alimentadas.
Acumulador de presión (22)
El acumulador de presión desempeña tres funciones:
* Amortiguación del ruido de funcionamiento de la bomba de alimentación.
* Caudal suficiente a los inyectores en el momento del arranque, a pesar del escaso
caudal de aire, retrasando la subida de presión en el circuito de alimentación.
* Mantenimiento de la presión en el circuito después de parar el motor, con el fin de
asegurar un mejor arranque en caliente.
Filtración
* Prefiltro (19a) solidario de la bomba de cebado.
* Filtro (23) entre el acumulador de presión y dosificador distribuidor de carburante.




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• DOSIFICADOR DISTRIBUIDOR DE COMBUSTIBLE




El dosificador distribuidor se compone esencialmente
* Del pistón de mando (2b1) y de su cilindro (2b2
* De los reguladores de presión diferencial (2b3
La posición del pistón queda en si determinada por la del plato sonda, por lo tanto, está
en función con el caudal de aire en el cono divergente.
El carburante debe ser uniformemente repartido entre los cilindros del motor.
El principio de esta distribución está basado sobre el mando de la sección de paso de las
hendiduras de estrangulamiento (b) mecanizadas en el cilindro (2b2) del dosificador
distribuidor.
El cilindro lleva tantas aberturas (hendiduras de estrangulamiento) como cilindros tiene el
motor.
Un regulador de presión diferencial (2b3) afectado a cada una de las hendiduras, tiene por
misión mantener una caída de presión de valor constante.
Es una válvula de membrana constituida por una cámara inferior (c) y una cámara
superior (d) separadas por una membrana de acero.
La presión que reina en la cámara superior es inferior a 0,1 bares (valor que representa la
presión diferencial

                                                                                              5
Esta diferencia de presión se produce por un muelle helicoidal incorporado a la cámara
superior.
Si la cantidad de combustible que pasa a la cámara superior por las hendiduras de
estrangulamiento se incrementa, la presión aumenta momentáneamente en esa cámara.
La membrana de acero se encorva hacia abajo y descubre la sección de salida hacia el
inyector en la medida necesaria para que se establezca en la hendidura de
estrangulamiento una presión diferencial de 0,1 bares.
Por el contrario, cuando el caudal disminuye, la membrana reduce la sección de salida.
De la diferencia de presión constante se deduce que el caudal del inyector esta
directamente en proporción con la sección de hendidura descubierta.
Es el pistón de mando el que, según su posición, descubre más o menos las hendiduras
de estrangulamiento.
En posición reposo, la membrana obstruye los conductos hacia los
Inyectores.

CIRCUITO DE MANDO




El circuito de mando se deriva del circuito de alimentación por medio de un orificio
situado en el dosificador distribuidor.
La presión de mando es determinada por el regulador de presión de mando (24) unido al
dosificador distribuidor.
El regulador de presión de mando comprende una membrana (24a) empujada por un
muelle (24b).
Cuando la membrana está en posición alta, obstruye la fuga del retorno hacia el
depósito, en cambio en posición baja el retorno puede efectuarse.


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El valor de esta presión de mando está en función de la tara del fuelle. El efecto de la
presión sobre la membrana comprime el muelle y permite la fuga.
Por medio de un estrangulamiento amortiguador (b) la presión de mando actúa sobre el
pistón de mando para crear la fuerza antagonista que debe equilibrar la fuerza de empuje
del aire en la sonda de caudal de aire.
El estrangulamiento dispuesto por encima del pistón de mando tiene por misión
amortiguar los movimientos del plato sonda ocasionados por las pulsaciones de aire que
se manifiestan a menudo con escasa velocidad.
• DISPOSITIVOS DE CORRECCION




                                                                                           7
* REGULADOR DE PRESIÓN DE MANDO (24.
• CAJA DE AIRE ADICIONAL (25).

Es conveniente enriquecer la mezcla y paralelamente aumentar la cantidad admitida en los
    cilindros
El enriquecimiento se realiza:
* Para la gasolina: por el regulador de presión de mando.
* Para el aire: por un cajetín de aire adicional.
Cada uno de estos dos elementos son mandados por una bi-lamina de calentamiento
eléctrico.
a. Enriquecimiento
En frío, la bilamina (24c) comprime el muelle del regulador de presión de mando, por
ello resulta con una fuga más importante una presión de mando más floja, por lo tanto,
un enriquecimiento.
Durante el calentamiento, el esfuerzo de la bilamina sobre la cazoleta disminuye,
provocando así con la reducción de la fuga un aumento de la presión de mando,
teniendo como consecuencia un empobrecimiento de la mezcla.
b. Circuito de aire adicional
El aire necesario a este circuito es tomado más arriba de la mariposa, por lo tanto, su
caudal se mide por el plato sonda.
Este se regula por una llave de paso (25a) mandada por una bilamina de calentamiento
eléctrico (25b).
Cuando la bilamina esta fría, la llave de paso está abierta, el aire llega a las
canalizaciones internas del colector de admisión. Al calentarse, la bilamina cierra
progresivamente el paso de aire.
El cierre completo de la llave de paso interviene después del final del enriquecimiento
realizado por el regulador de presión de mando, de donde procede el funcionamiento del
motor a un régimen de ralentí acelerado durante cierto tiempo.
c. Inyector de arranque en frío
Está fijado sobre el repartidor de aire: su funcionamiento esta comandado por un
termocontacto temporizado y el mando de la puesta en marcha.
Así, cualquiera que sea el tiempo de mando de esta última, la duración de la
pulverización estará en función con la temperatura del motor.
En caliente, no se produce ninguna pulverización.
d. Corrección altimétrica
El dispositivo de corrección altimétrica está integrado en el regulador de presión de
mando.
Una cápsula barométrica se dilata con la variación de la altitud. La variación del
volumen es transmitida a la varilla que reduce, en función de la altitud, la fuga a nivel
de la membrana, y por vía de consecuencia provoca el empobrecimiento de la mezcla.
Nota: El transcurso de la fase de arranque en frío en altitud, la bilamina actúa directamente sobre la cápsula
barométrica e impide a ésta mandar un empobrecimiento.
En cuanto se acaba la fase de arranque en frío, la cápsula barométrica desempeña su papel y manda el
empobrecimiento que está ligado a la altitud.




                                                                                                                 8
DATOS TECNICOS
                            DEL SISTEMA K-JETRONIC
• Valores universales de presiones en el sistema:

* Presión de alimentación 4,8 bares
* Presión en cámara superior 4,7 bares
* Presión de inyección 3,3 bares
* Presión de mando 0,5....3,7 bares
* El caudal que debe entregar la bomba de alimentación es aproximadamente de 750
cm / cúbicos cada 30 segundos.




                                                                                   9
INYECCIÓN de NAFTA KE-JETRONIC
Este sistema de inyección electromecánica tiene el mismo principio de funcionamiento
que el sistema K-JETRONIC, con la diferencia que se le han incorporado sensores y
actuadores electrónicos para su mejor rendimiento en función a los requerimientos del
motor; en lo que ha control de la mezcla aire-combustible se refiere.
A continuación se detallarán las diferentes adaptaciones electrónicas y su
funcionamiento en el sistema de inyección KE-JETRONIC, aplicada al principio de
funcionamiento de los sistemas mecánicos.
Para esto vamos a separar este estudio en las siguientes partes:
a) Regulador eléctrico de presión
b) Unidad electrónica de control (UEC)
c) Regulador de presión de combustible




                                                                                        10
a. Regulador eléctrico de presión
Este dispositivo sustituye al regulador de calentamiento, pero así como este se encuentra
graduado por el solo valor de la presión, el regulador eléctrico lo hace regido por las
órdenes que recibe de la unidad electrónica de control.
Se trata, pues, del dispositivo que hemos visto señalado con él número 8 en la figura 28,
y que se puede ver con mayor amplitud en la figura 29.
La entrada del combustible a la presión proporcionada por la bomba se produce por A,
que es la tobera de entrada del combustible al regulador.




El combustible que puede entrar en la cámara B podrá salir de nuevo hacia el
dosificador distribuidor a través del conducto C desde el que tendrá acceso a las
cámaras bajas del distribuidor para modular la presión de mando o control del pistón de
mando que determina la dosificación del sistema como ya hemos visto en el sistema K-
JETRONIC.
Ahora bien: la entrada de combustible por la tobera A depende de la posición que
mantenga la placa de válvula (1) que pivotea por su centro en el punto 2 y que está
sometida a la acción de dos bobinas 3 que reciben corriente eléctrica procedente de la
UEC y cuyos impulsos determinan con una gran precisión el estado de abertura o cierre
de la tobera A por parte de la placa de válvula. Un muelle antagonista (5) y un tornillo
de ajuste para controlar la carrera máxima de la placa de válvula componen el resto del
equipo de este regulador eléctrico de presión.
En la figura 30 podemos ver un dibujo que nos muestra la formación de corrientes
magnéticas que se producen en los núcleos de los electroimanes cuando circula
corriente por cada una de las bobinas. El equilibrio magnético que se produce en la

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placa de válvula que sea la resultante de las corrientes magnéticas que la UEC produce
al mandar diferentes estados de intensidad a las bobinas determina la posición de la
placa y con ello él liquido disponible para la dosificación. En posición de reposo la
placa de válvula permanece abierta por eso puede decirse que el dispositivo general del
KE-JETRONIC seguiría funcionando a pesar de que la unidad electrónica de control no
funcionara.
Ya veremos, en virtud de que parámetros la UEC determina el valor de la corriente que
manda a las bobinas lo que determina movimientos extremadamente precisos de la placa
de válvula.




b. Unidad electrónica de control (UEC)
La unidad electrónica de control se maneja recibiendo datos de distintos sensores, que
luego, después de procesarlos toma decisiones de acuerdo a las variantes que puedan
producirse entre todos los datos recibidos.
En la figura 31 tenemos uno de estos esquemas propios de un sistema KE-JETRONIC
provisto de sonda Lambda, que es un dispositivo por medio del cual se controla el grado
de contaminación de los gases de escape de modo que una subida en el índice de
monóxido de carbono (CO) propio de una mezcla rica se detecta de inmediato, se manda
esta situación a la UEC y ella reduce automáticamente la riqueza de la mezcla gracias a
sus dispositivos electrónicos internos. Pues bien, como puede verse en la figura 31 una
UEC recibe datos en número de nueve de los diferentes sensores que tiene distribuidos
por el motor o en el equipo del KE-JETRONIC.




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1. Cantidad de aire

La UEC recibe este dato procedente del potenciómetro de posicionado existente en las
palancas del plato sonda y que pudimos ver en figura 28 señalado con él numero 20.
Según la posición del plato sonda una resistencia variable proporciona diferentes valores
de tensión que son procesados en la UEC de acuerdo con las instrucciones contenidas en
su memoria. Siendo proporcional la abertura del plato sonda con la cantidad de aire que
circule por él, la UEC tiene siempre conocimiento exacto del caudal que pasa al motor.
  2. Régimen de giro del motor

La UEC debe conocer también el régimen de giro a que está funcionando en cada
momento el motor, para, conjuntamente con la posición de la válvula mariposa, para
saber si el motor retiene, en cuyo caso corta el paso del combustible a diferentes
periodos establecidos; y para saber si está girando a ralentí para dosificar una mezcla
correcta en este estado, así sucesivamente en los distintos estados del motor.
  3. Temperatura del motor

Este dato es de mayor importancia para determinar la mezcla que debe proporcionarse.
Cuando el motor esta frío es evidente que se necesita una mezcla mucho más rica, y la
UEC debe tener en cuenta este parámetro.
 4. Señal de arranque

La UEC recibe desde el interruptor de arranque una señal eléctrica del funcionamiento
del motor de arranque. Debe entonces consultar con la entrada de datos procedentes del
estado de la temperatura del motor y decidir con ello la clase de enriquecimiento que el
motor va a requerir.
  5. Posición de la mariposa

Un dato muy importante para ser elaborado por los circuitos electrónicos de la UEC es
el estado o posición que el conductor da a la válvula de mariposa, la cual constituye el

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sistema de acelerador del equipo. Por medio del interruptor de la mariposa se mandan
impulsos eléctricos a la UEC que determinan especialmente el caso de que la mariposa
se halle abierta o cerrada.
  6. Tensión de la batería

La UEC debe estar alimentada por la batería y recibe la tensión a través de esta entrada.
 7. Presión atmosférica

La UEC puede disponer de una entrada para tomar datos de la presión atmosférica
mediante los cuales se pueda corregir la dosificación de la mezcla de acuerdo con el
valor de esta presión. Con este dispositivo se puede conseguir dosificar la mezcla de
acuerdo con una relación establecida en el ordenador sobre el peso del aire con respecto
a la altura a que es tomado.
  8. Sonda Lambda

Aunque no todos los sistemas KE-JETRONIC dispongan de esta sonda, la mayoría si lo
hacen. Consiste en una cápsula que analiza los gases de escape en el mismo colector de
salida de gases comprobando que sus residuos no sobrepasen valores contaminantes
establecidos. La sonda Lambda avisa a la UEC rápidamente de las desviaciones que se
produzcan en este sentido para que la central reaccione en consecuencia.
  9. Valor nominal del régimen de giro

Son valores del régimen de giro del motor a los que el fabricante les exige alguna
condición, por ejemplo: evitar el paso de un régimen determinado para que el motor no
se pase de vueltas, o para el régimen de ralentí, etc...
Continuando en la figura 31 vemos que estos datos que entran en la UEC pasan a ser
elaborados por los circuitos lógicos de que dispone el aparato y a elegir soluciones de
mando que son el resultado de diferentes posibilidades de contrastación entre diferentes
parámetros. Por ejemplo: cuando la UEC recibe la señal de arranque del motor debe
determinar la riqueza de la mezcla, cosa que efectúa teniendo en cuenta el estado de
temperatura del motor, la presión atmosférica, etc.. Con estos datos manda una señal al
inyector de arranque para mantener la cantidad de combustible suplementario; pero al
mismo tiempo, y cuando el motor arranca, comprueba el estado del plato sonda, la
posición de la mariposa del acelerador, etc., y con estos datos manda órdenes eléctricas
al regulador eléctrico de presión para suplir un enriquecimiento general de la mezcla
hasta que se consigue que la temperatura del motor sea normal.
Puede decirse, pues, que el trabajo de la UEC se establece dentro de los siguientes
límites:
a. Enriquecimiento de la mezcla en el arranque
b. Enriquecimiento posterior al arranque
c. Enriquecimiento durante el proceso de calentamiento
d. Enriquecimiento durante la aceleración
e. Corrección de plena carga
f. Corte del combustible cuando el coche arrastra al motor
A estas funciones caben todavía otras complementarias como las siguientes:
1. Regulación del régimen de giro

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2. Regulación Lambda de los gases de escape
3. Corrección de altura para la dosificación
4. Regulación de la marcha de ralentí

Como puede verse en el esquema de la citada figura 31, las órdenes proporcionadas por
la UEC pasan o bien al regulador eléctrico de presión o bien al regulador de marcha de
ralentí, para atender a la riqueza de la marcha en vacío que siempre resulta tan
complicada.
Esta es, en líneas generales, la función de la unidad electrónica de control.
c. Regulador de presión de combustible
Otra de las diferencias del KE-JETRONIC con respecto al K-JETRONIC que ya vimos,
 se refiere al regulador de presión de combustible, el cual se halla separado del conjunto
               del regulador de mezcla. Su función es, no obstante, la misma.




En la figura 32 se puede ver un esquema de la constitución interna de este dispositivo.
El combustible procedente de la bomba eléctrica tiene una derivación que entra por 1 en
la cámara de presión 2. Cuando la presión a que se suministra el combustible se eleva
por encima de los valores convenientes se abre la válvula 3 y él liquido puede salir por
el conducto de rebose 4 para volver al depósito. Este movimiento está regido, sin
embargo, por otros valores que lo controlan o modulan. Por una parte tenemos el
conducto de depresión 5 que se encuentra en contacto con el colector de admisión y que
puede actuar sobre la membrana 6 aumentando el volumen de la cámara de presión 2
cuando la depresión en el colector tiene valores elevados. También tenemos, a través del
conducto 7, una nueva entrada de presión procedente del mismo dosificador-
distribuidor. El juego entre estos tres valores determina el valor final de la presión que
resulta conveniente para el sistema. Como puede verse, este regulador presenta una
mayor perfección de funcionamiento en virtud de tener en cuenta mayor numero de
condiciones que afectan al valor de la presión del combustible que el regulador
estudiado para el sistema K-JETRONIC.



                                                                                             15
En la figura 33 puede verse el aspecto exterior que presenta el regulador de presión de
combustible que acabamos de describir.




                DATOS TÉCNICOS DEL SISTEMA KE-JETRONIC
• Valores universales de presiones del sistema:

* Presión de alimentación 5,3....5,5 bares
* Presión en cámara inferior 4,9....5,1 bares
* Presión de inyección 3,5....4,1 bares
* El caudal que debe entregar la bomba de alimentación
Es aproximadamente de 1000 cm / cúbicos cada 50 segundos.




                                                                                          16
INYECCIÓN DE NAFTA ELECTRÓNICA
                                     L-JETRONIC
El L-JETRONIC es un sistema de inyección sin accionamiento mecánico, controlado
electrónicamente, con el que se inyecta intermitentemente combustible en el colector de
admisión.
La misión de la inyección de gasolina es hacer llegar a cada cilindro el combustible
exactamente necesario para el estado de servicio del motor en cada momento. Esto
implica la necesidad de registrar el mayor número posible de datos importantes para la
dosificación de combustible. Pero como es estado de servicio del motor suele variar
rápidamente, resulta decisiva una rápida adaptación del caudal del combustible a la
situación de marcha momentánea. La inyección de gasolina controlada electrónicamente
es particularmente adecuada en este caso. Con ella puede registrarse una cantidad
discrecional de datos de servicios, en cualquier lugar del vehículo, para su posterior
conversión en señales eléctricas mediante medidores. Estas señales se hacen llegar a la
unidad de control de la instalación de inyección, la cual las procesa y calcula
inmediatamente a partir de ellas el caudal de combustible a inyectar. Este valor de
caudal depende de la duración de inyección.




                                                                                          17
Distintas modalidades del sistema L-JETRONIC
El sistema de inyección de combustible L-JETRONIC es un sistema que en su
fabricación se le ha hecho un sin fin de reformas y desarrollos, mereciendo esta
clasificación:
L-Jetronic: Con inyector de arranque en frío
Corte de combustible por KATOF
Módulo de 25 pines
LE-Jetronic: Versión Europa (sin sonda Lambda)
LU-Jetronic: Versión U.S.A. (con sonda Lambda)
Módulo de 25 pines
L2-Jetronic: Sin inyector de arranque en frío
Corte de combustible por relé taquimétrico
Módulo de 25 pines
L3-Jetronic: Sin inyector de arranque en frío
Corte de combustible por relé
Módulo de 15 pines, colocado en el caudalímetro
LH-Jetronic: Con hilo caliente
Con película caliente (el sistema puede ser equipado con éste o el hilo caliente)
Ventajas
• Elevado rendimiento

La supresión del carburador permite un diseño óptimo de vías de aspiración y un
elevado par motor, gracias al mejor llenado de los cilindros. El combustible se inyecta
directamente delante de las válvulas de admisión. A través de los tubos de admisión solo
se suministra aire al motor. Estos tubos pueden diseñarse de forma que favorezcan el
flujo, para conseguir una distribución del aire y un llenado optimo de los cilindros.
Con ello se logra una elevada potencia específica y una evolución del par motor
adecuada a la práctica.
• Menos combustible

Gracias al L-JETRONIC, el motor recibí únicamente la cantidad de combustible que
efectivamente necesita. Cada cilindro recibe lo mismo que los demás en todos los
estados de servicio. En las instalaciones con carburador, los procesos de distribución de
la mezcla entre los tubos de admisión hacen que la mezcla de aire-combustible sea
desigual en los distintos cilindros. La necesidad de producir una mezcla que garantice la
llagada suficiente de combustible al cilindro peor alimentado, no permite una
distribución optima del combustible. Las consecuencias son un elevado consumo y
cargas diferentes en cada cilindro.
En las instalaciones JETRONIC, a cada cilindro le corresponde una válvula de
inyección. Estas se controlan, en forma centralizada lo que garantiza que cada cilindro
reciba con precisión, en todo momento, y bajo cualquier carga, un caudal de
combustible óptimo e idéntico, no mayor de lo necesario.
• Rapidez de adaptación

El L-JETRONIC se adapta a condiciones de carga cambiantes prácticamente sin
ninguna demora, ya que el caudal necesario de combustible es calculado por la unidad

                                                                                            18
de control en milisegundos, siendo inyectado a continuación por las válvulas de
inyección directamente delante de las válvulas de admisión del motor.
• Gases de escape poco contaminantes

La concentración de sustancias nocivas en los gases de escape es función directa de la
proporción aire-combustible. Para que el motor funcione con una emisión mínima de
sustancias nocivas, es preciso preparar una mezcla capaz de mantener una determinada
proporción de aire-combustible.
El L-JETRONIC trabaja en forma tan precisa que garantiza la exactitud necesaria para
cumplir las actuales disposiciones sobre emisiones de escape, en lo que respeta a la
preparación de la mezcla.
Principios
Una bomba impulsa el combustible al motor y genera una presión necesaria para la
inyección.
Las válvulas de inyección inyectan el combustible en los distintos tubos de admisión.
Una unidad electrónica controla las válvulas de inyección.
El L-JETRONIC se compone esencialmente de los siguientes bloques funcionales:
• Sistema de aspiración

El sistema de aspiración hace llegar al motor el caudal de aire necesario. Consta de filtro
de aire, colector de admisión, mariposa y los distintos tubos de admisión.
• Sensores

Los sensores (medidores) registran las magnitudes características del motor para cada
estado de servicio.
La magnitud de medición más importante es el caudal de aire aspirado por el motor, que
es registrado por el medidor correspondiente, llamado también sonda volumétrica de
aire. Otros medidores registran la posición de la mariposa, el régimen de revoluciones
del motor y las temperaturas del aire y del motor.
• Unidad de control

En esta unidad electrónica se analizan las señales suministradas por los medidores, y a
partir de ellas se generan los impulsos de mando correspondientes para las válvulas de
inyección.
• Sistema de alimentación




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El sistema de alimentación impulsa el combustible desde él depósito a las válvulas de
inyección, genera la presión necesaria para la inyección, y mantiene constante dicha
presión. El sistema de combustible incluye: bomba de alimentación, filtro de
combustible, tubo distribuidor, regulador de presión, válvulas de inyección y válvulas
de arranque en frío.
• Bomba de alimentación




Una bomba de rodillos accionada eléctricamente impulsa el combustible desde él
depósito con una presión aprox. De 2,5 bares, a través de un filtro, hasta un tubo
distribuidor del cual parten tuberías hacia las válvulas de inyección.
Durante la puesta en marcha, la bomba funciona mientras se acciona el conmutador de
arranque. Una vez en marcha el motor, la bomba permanece conectada. Un circuito de
seguridad evita el bombeo de combustible estando conectado el encendido y con el
motor parado (Ej.). En caso de accidente.
La bomba de combustible está exenta de mantenimiento y va montada en posición
contigua al depósito de combustible.
• Filtro de combustible

El filtro de combustible retiene las impurezas existentes en el combustible.
Después de la bomba de combustible va instalado un filtro. Este contiene un elemento
de papel con un tamaño medio de poro y detrás un tamiz que retiene las partículas de
papel que puedan desprenderse. Por ello ha de respetarse imprescindiblemente el
sentido de flujo indicado en el filtro. Una placa de apoyo fija el filtro en el cuerpo. El
cuerpo es metálico. El filtro puede cambiarse como unidad completa. Su duración
depende del grado de suciedad del combustible y, según el volumen a filtrar, viene a ser
de 30.000 a 80.000 kilómetros.
• Regulador de presión
Tiene por misión regular la presión en el sistema de alimentación de combustible.
Al final del tubo distribuidor va dispuesto el regulador de presión. Se trata de un
regulador controlado por membrana, que, dependiendo de las características de la
instalación, regula la presión del combustible a 2,5 o 3 bares. Consta de un cuerpo
metálico dividido en dos cámaras por una membrana rebordeada; en una cámara va
alojado el muelle helicoidal pretensado que somete a carga la membrana, la otra cámara
contiene combustible.


                                                                                             20
Cuando se supera la presión ajustada, una válvula accionada por la membrana deja libre
el orificio para la tubería de retorno, con lo que el combustible sobrante puede volver
sin presión al depósito. La cámara del muelle del regulador de presión va unida a través
de una tubería al colector de admisión del motor, detrás de la mariposa. Esto hace que la
presión en el sistema de alimentación dependa de la presión absoluta en el colector de
admisión, y que por lo tanto la caída de presión en las válvulas de inyección sea idéntica
en cada posición de la mariposa.
• Tubo distribuidor




El tubo distribuidor garantiza una presión igual del combustible en todas las válvulas de
inyección.
Este tubo tiene una función de acumulación. Su volumen es lo suficientemente grande,
en comparación con la cantidad de combustible inyectado en cada ciclo de trabajo del
motor, como para evitar las oscilaciones de presión.
Las válvulas de inyección conectadas al tubo distribuidor están sometidas por ello a la
misma presión de combustible. Además, el tubo distribuidor permite un montaje sin
complicaciones de las válvulas de inyección.
• Válvula de inyección




                                                                                             21
Las válvulas de inyección inyectan el combustible en los distintos tubos de admisión de los
cilindros, delante de las válvulas de admisión del motor.
A cada cilindro del motor le corresponde una válvula de inyección. Estas son
accionadas electromagnéticamente, abriéndose y cerrándose en respuesta a los impulsos
eléctricos de la unidad de control. La válvula de inyección consta de un cuerpo de
válvula y de la aguja del inyector con el inducido magnético superpuesto.
El cuerpo de válvula contiene el devanado magnético y la guía para la aguja del
inyector. Cuando el devanado magnético esta sin corriente, la aguja es apretada por un
muelle helicoidal contra su asiento, en la salida de la válvula.
Cuando se excita el electroimán, la aguja es levantada de su asiento aprox. 0,1mm, y el
combustible puede salir por una ranura anular calibrada. En el extremo delantero de la
aguja del inyector va una espiga pulverizadora.
Los tiempos de excitación y reposo de la válvula de inyección se sitúan entre 1 y1,5
milisegundos.
Para conseguir una buena distribución del combustible con pocas perdidas por
condensación, ha de evitarse que se moje la pared del tubo de admisión. Por ello es
preciso respetar específicamente, para cada motor, un determinado ángulo de eyección
junto con una determinada separación entre la válvula de inyección y la de admisión.
Las válvulas de inyección se montan en soportes especiales, mediante piezas moldeadas
de caucho. El aislamiento térmico así conseguido impide la formación de burbujas de
vapor y garantiza un buen comportamiento de arranque en caliente. Además, el soporte
de goma protege la válvula contra esfuerzos excesivos debidos a sacudidas.




                                                                                              22
• Formación de la mezcla




La formación de la mezcla tiene lugar en el colector de admisión y en el cilindro.
La válvula de inyección eyecta una cantidad determinada de combustible delante de la
válvula de admisión. Al abrir la válvula de admisión, el caudal de aire aspirado arrastra
la nube de combustible y durante el tiempo de aspiración forma, por turbulencia, una
mezcla inflamable.
• Sistema de control




                                                                                            23
El estado de servicio del motor es registrado por medidores, que hacen llegar las
correspondientes señales eléctricas a la unidad de control. Los medidores y la unidad de
control forman el sistema de control.
Magnitudes de medición y estado de servicio
Las magnitudes que caracterizan el estado de servicio del motor pueden diferenciarse
según el esquema:
* Magnitudes principales
* Magnitudes para adaptación normal
* Magnitudes para adaptación precisa
Magnitudes de medición principales
Estas magnitudes son el régimen de revoluciones del motor y el caudal de aire aspirado
por el motor. A partir de ellas se determina el caudal de aire por carrera, que se acepta
como medida directa del estado de carga del motor.
Magnitudes de medición para adaptación
En estados de servicio que difieran del normal, la mezcla ha de adaptarse a las
condiciones modificadas. Se trata de los siguientes estados: arranque en frío, fase de
calentamiento, adaptación de carga.
El registro de arranque en frío y de la fase de calentamiento se realiza mediante
medidores que informan de la temperatura del motor a la unidad de control. Para la
adaptación a los distintos estados de carga (ralentí, carga parcial, plena carga) a la
unidad de control a través del interruptor de mariposa.
Magnitudes de medición para adaptación precisa
Con el fin de optimizar el comportamiento de marcha, a la hora de dosificar el
combustible pueden tenerse en cuenta otros márgenes de servicio y factores de
influencia, el comportamiento de transición al acelerar, la limitación del régimen
máximo y la marcha con motor retenido, son registrados por los medidores ya
mencionados. En estos regímenes de servicio, las señales de los medidores guardan una
determinada relación mutua. Estas relaciones son reconocidas por la unidad de control,
e influyen correspondientemente sobre las señales de mando de las válvulas de
inyección.
Actuación conjunta de las magnitudes de medición
Todas las magnitudes de medición son evaluadas en conjunto por la unidad de control
de forma que el motor sea alimentado siempre con la cantidad de combustible necesaria
en cada momento. Con ello se consigue un comportamiento de marcha óptimo.
Registro del número de revoluciones




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La información relativa a número de revoluciones y al momento de inyección es
proporcionada a la unidad de control del L-JETRONIC por el ruptor del distribuidor de
encendido, en los sistemas de encendido con contactos, y el borne 1 de la bobina de
encendido en los sistemas sin contactos.
Procesamiento de los impulsos
Los impulsos procedentes de la instalación de encendido son procesados en la unidad de
control. Atraviesan primero un conformador, que forma impulsos rectangulares a partir
de la señal “suministrada” en forma de oscilaciones atenuadas.
Estos impulsos rectangulares se hacen llegar a un divisor de frecuencia, el cual divide la
frecuencia de impulsos generada por el orden de encendido de forma que,
independientemente del número de cilindros, se ofrecen dos impulsos por cada ciclo de
trabajo. El comienzo del impulso coincide con el de la inyección, por lo tanto, cada
válvula de inyección eyecta una vez por cada vuelta del cigüeñal, independientemente
de la posición de la válvula de admisión. Si la válvula de admisión está cerrada, el
combustible se almacena provisionalmente, y en la siguiente apertura de la válvula de
admisión es aspirado a la cámara de combustión junto con el aire.
La duración de la inyección depende del caudal de aire y del régimen de revoluciones.
Medición del caudal de aire




El caudal de aire aspirado por el motor es una medida de su estado de carga.
El caudal total de aire aspirado por el motor sirve como magnitud principal para la
dosificación del combustible. El caudal de combustible calculado a partir de la medición
del caudal de aire y del número de revoluciones, se denomina caudal básico de
combustible.
La medición del caudal de aire refleja todas las modificaciones que pueden surgir en el
motor durante la vida del vehículo, como por ej. Desgaste, depósitos en la cámara de
combustión y variación del ajuste de las válvulas.
Dado que el caudal de aire aspirado tiene que pasar por el medidor antes de llegar al
motor, al acelerar, la señal de dicho medidor de caudal se adelanta temporalmente al
llenado efectivo de aire en el cilindro. Ello hace que se dosifique prematuramente más

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combustible, con el consiguiente y beneficioso enriquecimiento de la aceleración.
Medidor de caudal de aire




El principio se basa en la medición de la fuerza que la corriente del aire aspirado ejerce
sobre una aleta-sonda para vencer la fuerza de un muelle antagonista.
La aleta se desplaza dé manera que, conforme al perfil del canal de medición, la sección
libre aumenta con el caudal de aire. La modificación de la sección libre del medidor de
caudal de aire en función de la posición de la aleta-sonda se ha elegido de forma que
resulte una relación logarítmica entre el ángulo de la aleta-sonda y el caudal de aire
aspirado. Con ello se consigue una elevada sensibilidad del medidor en el caso de
pequeños caudales de aire, para los que se requiere una gran exactitud.
Para que las vibraciones inducidas en el sistema de aspiración por las carreras de
admisión de los distintos cilindros ejerzan tan solo una pequeña influencia sobre la
posición de la aleta-sonda, se ha unido en forma fija una chapaleta de compensación a la
aleta-sonda encargada de la medición. Las vibraciones de presión actúan por igual sobre
la aleta-sonda y sobre la chapaleta de compensación. Con ello los momentos ejercidos
se compensan y la medición no resulta influida. La posición angular de la aleta-sonda es
transformada en una tensión eléctrica por un potenciómetro calibrado de forma que
resulta una relación inversamente proporcional entre el caudal de aire y la tensión
proporcionada.
Para que el envejecimiento y la evolución de las temperaturas en el potenciómetro no
influyan sobre la precisión, en la unidad de control se evalúa únicamente resistencia.
Para ajustar la proporción de la mezcla en ralentí se ha previsto un bypass regulable, a
través del cual un pequeño caudal de aire rodea la aleta-sonda.
También se encuentra el medidor de caudal de aire por medio de “hilo caliente”.
Este medidor trabaja con el principio de un puente de Whiston con resistencia variable
con una temperatura en el hilo resistor de 100º C.
El hilo se auto limpia elevándose a una temperatura de unos 800º C por unos pocos
segundos. El hilo caliente es de platino y su textura es de 70 micrones.

                                                                                             26
La variación de tensión del hilo caliente midiéndola con un tester es de 0 - 1,5 - 2
voltios aproximadamente.
También en lugar del hilo caliente, se usa la película caliente, con idéntico sistema de
funcionamiento al descripto anteriormente.
Arranque en frío
Dependiendo de la temperatura del motor, al arrancar se inyecta una cantidad adicional
de combustible durante un tiempo limitado.
Al arrancar en frío se producen perdidas por condensación en la proporción de
combustible de la mezcla aspirada.
Para compensarlas y facilitar el arranque del motor en frío, en el momento de arrancar
ha de inyectarse combustible adicional. La inyección de este caudal adicional de
combustible tiene lugar durante un tiempo limitado y depende de la temperatura del
motor.
El proceso descripto se denomina enriquecimiento para arranque en frío y durante el
mismo la mezcla se enriquece, es decir, el coeficiente de aire es transitoriamente menor
que 1.
El enriquecimiento para arranque en frío puede producirse por dos métodos, a saber, el
control del arranque por medio de la unidad de control y las válvulas de inyección, o
mediante un termo interruptor temporizado y una válvula de arranque en frío.
Control de arranque
Prolongando la duración de la eyección por parte de las válvulas de inyección, se
inyecta más combustible durante la fase de arranque. El motor del arranque corre a
cargo de la unidad de control, que lo realiza analizando las señales procedentes del
conmutador de arranque y de la sonda térmica del motor.
Válvula de arranque en frío




La válvula de arranque en frío es accionada electromagnéticamente. En la válvula va
alojado el devanado de un electroimán. En la posición de reposo, la armadura móvil del
electroimán es presionada por un muelle contra una junta, lo que produce el cierre de la
válvula.
Cuando se excita el electroimán, la armadura de este se separa del asiento de válvula y
deja libre el paso de combustible. Este llega ahora tangencialmente a una tobera que le
imprime un movimiento de rotación. Por la forma espiral de la tobera, el combustible se
pulveriza en partículas muy finas, enriqueciendo el aire existente en el colector de
admisión, detrás de la mariposa.




                                                                                           27
Termointerruptor temporizado




Limita el tiempo de eyección de la válvula de arranque en frío dependiendo de la
temperatura del motor.
El termointerruptor temporizado consta de una lámina de bimetal calentada
eléctricamente, que dependiendo de su temperatura, abre o cierra un contacto.
El termointerruptor va alojado en un perno hueco roscado, fijado en un lugar
característico para la temperatura del motor.
El termointerruptor temporizado determina el tiempo de conexión de la válvula de
arranque en frío. El tiempo de conexión depende del calentamiento del termointerruptor
temporizado por el calor del motor, así como de la temperatura ambiente y de un
sistema de calefacción eléctrica en el propio termointerruptor. Ese dispositivo de
calefacción propio es necesario para limitar el tiempo máximo de conexión de la válvula
de arranque, con el fin de que el motor no reciba una alimentación excesiva y se ahogue.
En el arranque en frío, la calefacción eléctrica es determinante para el dimensionado del
tiempo de conexión (por ej. a -20º C la desconexión tiene lugar al cabo de
aproximadamente 8 segundos), mientras que cuando el motor esta a su temperatura de
servicio, el termointerruptor temporizado es calentado por el calor del motor de forma
que está constantemente abierto. Por ello, al arrancar un motor que este a la temperatura
de servicio no se inyecta ningún caudal extra de arranque a través de la válvula de
arranque en frío.
Fase de calentamiento




                                                                                            28
Durante la fase de calentamiento se hace llegar más combustible al motor.
Al arranque en frío le sigue la fase de calentamiento del motor. Este necesita un
considerable enriquecimiento para el calentamiento, ya que una parte del combustible se
condensa en las paredes aun frías de los cilindros. Además, sin un enriquecimiento
adicional de combustible se apreciaría una notable caída en el régimen de revoluciones
tras la supresión del caudal de combustible inyectado adicionalmente por la válvula de
arranque en frío.
Inmediatamente después del arranque, por ejemplo a -20º C, según el tipo de motor, ha
de inyectarse de 2 a 3 veces la cantidad de combustible que sería necesaria con el motor
caliente. En esta primera parte de la fase de calentamiento ha de tener lugar un
enriquecimiento dependiente del tiempo. La duración necesaria se sitúa en
aproximadamente 30 segundos, y el enriquecimiento, según la temperatura, representa
un 30% a 60% de caudal extra.
Una vez finalizado el enriquecimiento consecutivo al arranque, el motor necesita tan
solo un pequeño enriquecimiento, que es regulado por su propia temperatura. Para
provocar estos procesos de regulación, ha de indicarse a la unidad de control la
temperatura del motor. De ello se encarga la sonda-térmica.
“Sonda térmica”
La sonda térmica consta de un perno roscado hueco en el que va alojada una resistencia
NTC. Las siglas NTC significan coeficiente negativo de temperatura y caracterizan la
propiedad: la resistencia eléctrica de un material semiconductor disminuye al aumentar
la temperatura. Esta variación es aprovechada con fines de medición.
En el caso de los motores refrigerados por agua, la sonda térmica se instala en el bloque
del motor de forma de que sea bañada por él líquido refrigerante, cuya temperatura
adopta. En el caso de los motores refrigerados por aire, la sonda térmica se instala en la
culata del motor.
Control de ralentí
Durante la fase de calentamiento y por influencia de una válvula de aire adicional, el
motor recibe más mezcla con el fin de superar la mayor fricción que se produce en
estado frío, garantizando así un ralentí estable.
Cuando el motor esta frío existe mayores resistencias debidas al rozamiento, y
precisamente han de ser superadas con el motor girando en ralentí. Por ello se hace que
el motor aspire mas aire a través de la válvula de aire adicional, eludiendo la mariposa.
Dado que este aire adicional es registrado por el medidor de caudal de aire y se tiene en
cuenta para la dosificación de combustible, el motor recibe en conjunto más mezcla. De
esta forma se consigue una estabilización del ralentí cuando el motor esta frío.
Válvula de aire adicional




                                                                                             29
En la válvula de aire adicional, un diafragma accionado por un resorte bimetal controla
la sección de la tubería de derivación. La sección del orificio de este diafragma se ajusta
en función de la temperatura, de forma que durante el arranque en frío se deja libre una
sección proporcionalmente mayor, que después se va reduciendo constantemente al
aumentar la temperatura del motor, hasta el cierre total.
El bimetal se calienta eléctricamente para conseguir una limitación del tiempo de
apertura, que depende del tipo de motor.
El lugar de montaje de la válvula de aire adicional se ha elegido de forma que esta
adopte la temperatura del motor, a fin de garantizar que no funcione estando el motor
caliente.
Adaptación a la carga




Distintos regímenes de carga requieren distintas composiciones de mezcla. La curva
característica de demanda de combustible se determina para todos los regímenes de
servicio específicos del motor en base a la curva característica del medidor de caudal de
aire.
Ralentí
Una mezcla demasiado pobre puede provocar fallos de combustión en ralentí, y con ello
un funcionamiento irregular del motor. Por ello, si es necesario se enriquece un poco la
mezcla en este régimen de servicio. Para ajustar la proporción de mezcla en ralentí se ha
previsto en el medidor de caudal de aire un bypass regulable a través del cual pueda
pasar un pequeño caudal de aire alrededor de la aleta-sonda.
Carga parcial
La mayor parte del tiempo el motor funciona en carga parcial. La curva característica de
demanda de combustible para este margen está programada en la unidad de control y
determina la dosificación de combustible. Está diseñada de forma que, en este régimen
de carga, el motor presente un bajo consumo de combustible.
Plena carga
A plena carga el motor tiene que proporcionar la potencia máxima. Esto se consigue
enriqueciendo la mezcla en comparación con la composición que tiene en carga parcial.
El valor del enriquecimiento se programa en la unidad de control en forma específica
para cada motor. La información relativa al estado de plena carga la recibe la unidad de
control por intermedio del interruptor de mariposa.
Interruptor de mariposa


                                                                                              30
El interruptor de mariposa va fijado al colector de admisión y es accionado por el eje de
la mariposa. En posiciones extremas de plena carga y ralentí se cierra un contacto.
Aceleración
Durante la aceleración se inyecta combustible adicional.
Al pasar de un estado de servicio a otro se producen variaciones en la mezcla, que se
corrigen para mejorar el estado de marcha. Si a un régimen de revoluciones constante se
abre bruscamente la mariposa, a través del medidor de caudal de aire pasa tanto el aire
que llega a las cámaras de combustión como el necesario para elevar la presión del
colector de admisión al nuevo nivel.
La aleta-sonda se desplaza con ello brevemente más allá de la posición correspondiente
a la apertura total de la mariposa.
Esta sobre carrera provoca una mayor dosificación de combustible (enriquecimiento de
aceleración), con el que se consigue un buen comportamiento de transición durante la
fase de calentamiento, sin embargo, este enriquecimiento de aceleración no es
suficiente.
En este estado de servicio la unidad de control evalúa además, a través de la señal
eléctrica, la velocidad a la que la aleta-sonda se desplaza en el medidor de caudal de
aire.
Adaptación de la temperatura del aire
El caudal de combustible inyectado se adapta a la temperatura del aire.
La masa de aire determinante para la combustión depende de la temperatura del caudal
de aire aspirado. El aire frío es más denso. Esto significa que para una misma posición
de la mariposa el llenado de los cilindros empeora al aumentar la temperatura del aire.
Para registrar este efecto, en el canal de aspiración del medidor de caudal de aire se ha
instalado una sonda térmica que indica a la unidad de control la temperatura del aire
aspirado, de forma que esta pueda regular en consecuencia el caudal de combustible a
dosificar.
Adaptaciones adicionales
A fin de optimizar individualmente para cada vehículo el comportamiento de marcha en
determinados estados de servicio, pueden realizarse adaptaciones adicionales.
Limitación del número de revoluciones
En el sistema de limitación de revoluciones utilizado hasta ahora, el encendido es
cortocircuitado por el rotor del distribuidor al alcanzarse un determinado régimen
máximo.
Este método no es aplicable a los vehículos con catalizador, ya que el combustible que
sigue inyectándose llegaría sin quemar a dicho catalizador, lo que provocaría fallos
térmicos en el mismo.
Para resolverlo se limita electrónicamente él número de revoluciones. La activación de
este circuito corre a cargo de la propia unidad de control. La señal dependiente del
número de revoluciones se compara con un valor límite fijo, al superarse el cual se
suprimen las señales de inyección.
Marcha con el motor retenido
Durante la transición a este régimen de marcha, por encima de un determinado régimen
de revoluciones puede cortarse la alimentación de combustible, es decir, las válvulas de
inyección pueden permanecer cerradas.



                                                                                            31
La unidad de control analiza con este fin las señales procedentes del interruptor de
mariposa y el régimen de revolución. Si él numero de revoluciones desciende por
debajo de un valor determinado o si se abre de nuevo el contacto de ralentí en el
interruptor de mariposa, se reanuda la alimentación de combustible.
El número de revoluciones a partir del cual se suprime los impulsos de inyección es controlado
en función de la temperatura del motor.
                                   UNIDAD DE CONTROL
En su calidad de unidad central, la unidad de control analiza los datos proporcionados
por los sensores, relativos al estado de servicio del motor. A partir de esos datos se
forman los impulsos de control para las válvulas de inyección, de esta forma el caudal
de combustible a eyectar es determinado por la duración de apertura de las válvulas de
inyección.




Estructura de la unidad de control
La unidad de control del L-JETRONIC se encuentra alojada en una carcasa metálica
instalada en el vehículo en un lugar protegido contra salpicadura de agua y fuera del
campo de irradiación de calor del motor.
Los componentes electrónicos de la unidad van dispuestos en placas de circuito
impreso, y los componentes de potencia de las etapas finales en el marco metálico de la
unidad de control, quedando así garantizada una buena disipación del calor. La
utilización de circuitos integrados y de elementos híbridos permite reducir el número de
componentes utilizados. La reunión de grupos funcionales en circuitos integrados (por
ej. conformador de impulsos, divisor de impulsos, y multivibrador de control de
división) y de los componentes en elementos híbridos, incrementa la fiabilidad de la
unidad.
La conexión de la unidad de control a las válvulas de inyección, a los medidores y a la
red eléctrica del vehículo se realiza mediante un conector múltiple. El circuito de
entrada de la unidad de control se ha diseñado de forma que esta quede protegida contra
polaridad incorrecta y cortocircuito.


                                                                                           32
Para efectuar mediciones en la unidad de control y en los medidores se dispone de
instrumentos especiales, que pueden conectarse mediante conectores múltiples entre el
haz de cables y la unidad de control.
Procesamiento de informaciones y formación de los impulsos de inyección.
La frecuencia de los impulsos de inyección se calcula a partir del régimen de
revoluciones del motor. El régimen y el caudal de aire aspirado determinan el tiempo
básico de la inyección.
La determinación del tiempo básico de inyección tiene lugar en un grupo especial de
circuitos de la unidad de control, el llamado multivibrador de control de dimensión.
Este multivibrador (DSM) recibe del divisor de frecuencia la información del número de
revoluciones y la procesa junto con la señal de aire.
Con el objeto de conseguir la inyección intermitente de combustible, el DSM transforma
la tensión en impulsos del control rectangulares. La duración de estos impulsos
determina el caudal básico de inyección, es decir, la cantidad de combustible que ha de
inyectarse en cada carrera de admisión, sin tener en cuenta eventuales correcciones, se
denomina tiempo básico de inyección. Cuanto mayor sea el caudal de aire aspirado en
cada carrera de admisión, tanto mayor será el tiempo básico de inyección. Puede
pensarse al respecto en dos casos límites: Si suponiendo constante el caudal de aire
aumenta el número de revoluciones del motor, entonces desciende la presión absoluta
detrás de la mariposa, y los cilindros aspiran menos aire en cada carrera, es decir, se
reduce el llenado de los cilindros. A causa de ello se necesita menos combustible para la
combustión, y la duración del impulso disminuye en consecuencia. Si aumenta la
potencia del motor y con ello el caudal de aire aspirado por minuto, y suponiendo que el
régimen de revoluciones permanezca constante, entonces aumenta también el llenado de
los cilindros y se consume más combustible; la duración de impulso del DSM será
mayor. Durante la marcha, el régimen y la potencia del motor varían generalmente al
mismo tiempo, por lo que el DSM calcula constantemente el tiempo básico de
inyección. A un régimen elevado, la potencia del motor es normalmente grande (plena
carga), lo que en última instancia significa una mayor duración de impulso y con ello
una mayor cantidad de combustible por cada inyección.
El tiempo básico de inyección es ampliado por las señales de los medidores en
dependencia del estado de servicio del motor.
La adaptación del tiempo básico de inyección a las distintas condiciones de servicio
corre a cargo de la etapa multiplicadora en la unidad de control. Esta etapa es dirigida
por impulsos de la duración del DSM. Además la etapa multiplicadora recoge
informaciones adicionales sobre distintos estados de servicio del motor como arranque
en frío, fase de calentamiento, servicio en plena carga, etc... De ahí calcula un factor de
corrección y lo multiplica por el tiempo básico de inyección calculado por el DSM.
El tiempo resultante se suma al tiempo básico de inyección, es decir, el tiempo de
inyección se prolonga y la mezcla de aire y combustible se hace más rica, es pues una
medida del enriquecimiento de combustible, expresada por un factor que se designa
“factor de enriquecimiento”. Así por ejemplo cuando la temperatura es muy baja, las
válvulas inyectan al principio de la fase de calentamiento una cantidad doble o triple de
combustible.




                                                                                              33
Corrección de la tensión
El tiempo de excitación de las válvulas de inyección depende en gran medida de la
tensión de la batería. Sin una corrección electrónica de la tensión, el retardo de reacción
resultante tendría como consecuencia una duración de la inyección demasiado corta, y
con ello un caudal de inyección insuficiente.
Si no se tomasen medidas para evitarlo, cuanto más baja fuese la tensión de la batería,
tanto menos combustible recibiría el motor. Por razón, cuando la tensión de la batería es
muy baja como sucede, por ej..., después del arranque en frío con una batería muy
descargada, ha de compensarse mediante la correspondiente prolongación del tiempo de
impulso previamente calculado, con el fin de que el motor reciba el caudal de
combustible correcto. Esto se denomina “compensación de la tensión”, y para llevarlo a
cabo se introduce la tensión de la batería en la unidad de control como magnitud de
control.
Una etapa electrónica de compensación prolonga los impulsos de activación de las
válvulas justamente en el valor correspondiente al retardo de reacción de las válvulas de
inyección y dependiente de la tensión. La duración total de los impulsos de inyección es
la suma del:
 tiempo básico de inyección + tiempo de corrección + tiempo de corrección de tensión
Impulsos de inyección
Los impulsos de inyección generados por la etapa multiplicadora son amplificados en
una etapa final subsiguiente.
Con estos impulsos amplificados se activan las válvulas de inyección.
Todas las válvulas de inyección del motor abren y cierran simultáneamente.
A cada válvula va conectada en serie una resistencia adicional para limitar la intensidad
de corriente.
La etapa final del L-JETRONIC abastece de corriente a 3 ó 4 válvulas simultáneamente.
Las unidades de control para motores de 6 y de 8 cilindros tienen dos etapas finales con
3 ó 4 válvulas de inyección respectivamente. Ambas etapas finales trabajan
sincronizadamente.
La etapa de inyección del L-JETRONIC se ha elegido de forma que por cada vuelta del
árbol de levas se inyecte dos veces la mitad del combustible que necesita cada cilindro.
Además del sistema de activación de las válvulas de inyección mediante resistencias
adicionales, existen unidades de control con etapa final regulada. En estas unidades, las
válvulas de inyección funcionan sin resistencias adicionales. La activación de las
válvulas de inyección tiene lugar entonces en la siguiente forma: en cuando las
armaduras de las válvulas son atraídas al comienzo del impulso, la corriente eléctrica de
la válvula se reduce, para todo el resto de la duración del impulso, a una intensidad
considerablemente menor, llamada corriente de retención. Dado que al principio del
impulso estas válvulas se conectan con una intensidad de corriente muy elevada, se
consiguen tiempos de reacción cortos. Al reducirse la intensidad después de la
conexión, la etapa final se somete a menos carga.
Gracias a ello se pueden conectar hasta 12 válvulas a una etapa final.




                                                                                              34
Regulación Lambda
Sonda Lambda
La sonda lambda proporciona a la unidad de control una señal correspondiente a la
composición momentánea de la mezcla.
La sonda lambda va instalada en el tubo de escape del motor, en un lugar en el que reina
la temperatura necesaria para el funcionamiento de la sonda en todo el margen de
servicio del motor.

Actuación
La sonda penetra en la corriente de gases de escape y está diseñada de forma que el lado
interior del electrodo sea bañado por los gases, mientras que el lado exterior está en
contacto con el aire exterior.
La sonda consta esencialmente de un cuerpo de cerámica especial, cuyas superficies van
equipadas con electrodos de platino permeables a los gases. La actuación de la sonda se
basa en que el material cerámico es poroso y permite la difusión del oxígeno del aire. La
cerámica se hace conductora a elevadas temperaturas. Cuando el contenido de oxígeno
no es igual a ambos lados de los electrodos, se establece entre éstos una tensión
eléctrica.
Para una composición estequiométrica de la mezcla de aire y combustible de Lambda
=1, resulta una función de salto. Esta tensión representa la señal de medición.
La tensión y resistencia interna de la sonda dependen de la temperatura.
Se consigue una regulación fiable a temperaturas superiores a 350ºC (sonda calentada) o
de 200ºC (sonda no calentada).
La alimentación de combustible al motor es regulada por la instalación de preparación
de mezcla conforme a la información relativa a la composición de la mezcla, facilitada
por la sonda lambda, de forma que se consiga una proporción de aire-combustible
lambda igual a 1.
La tensión de la sonda es una medida para la corrección del caudal de combustible en la
preparación de la mezcla. La señal elaborada en el circuito regulador se utiliza para
influir sobre los elementos de ajuste de la instalación JETRONIC.
En el caso del L-JETRONIC, la unidad electrónica de control se convierte en un
controlador electrónico que activa convenientemente las válvulas de inyección para
dosificar esta. El procesamiento de señales en el MOTRONIC se realiza de forma
análoga. De esta forma el combustible puede dosificarse con tal exactitud, que en todos
los estados de servicio se dispone una proporción óptima de aire-combustible
independientemente de la carga y del régimen de revoluciones del motor.
                          DATOS TÉCNICOS DEL SISTEMA
                                      L- JETRONIC
• Valores universales de presiones en el sistema:

* Presión de combustible 2,7 + - 0,25 bares
* Presión de bomba 7 bares
                            3
* Caudal de bomba 700 cm en 30 seg.
* Estanqueidad en el sistema. 0,3 bares



                                                                                            35
SISTEMA DE INYECCIÓN MOTRONIC
En líneas muy generales podría describirse el Motronic como la aplicación conjunta de
un sistema de inyección L-JETRONIC, conjuntamente con los dispositivos electrónicos
necesarios de un encendido EZK, todo ello coordinado por una misma unidad
electrónica de control, común a ambos sub-sistemas. Esto es lo que aparece si
contemplamos con atención el esquema que nos muestra la figura 1 cuya interpretación
tiene que resultarnos fácil después de lo que ya se ha estudiado hasta el momento.




                                                                                        36
En efecto: En la parte superior del esquema tenemos el circuito de alimentación clásico
de un sistema Motronic en general compuesto por un depósito de gasolina (1), una
bomba de alimentación eléctrica (2), un filtro y una rampa distribuidora (4) para la
alimentación de los seis inyectores de que consta el equipo presente mas el inyector de
arranque en frío que todavía puede ser utilizado en estos equipos. La presencia del
regulador de presión (5), con toma de vacío, convierte este esquema, hasta aquí, en un
esquema básicamente igual al L-JETRONIC. Un elemento especial lo encontramos en el
amortiguador de vibraciones (6) que establece una corriente fluida en el paso de la
gasolina de retorno al depósito y evita la formación de burbujas de vapor por mantener
en general baja la temperatura del combustible gracias a la constante recirculación del
líquido, lo que asegura una mejor dosificación.
El sistema empleado para la medición del caudal de aire es igual al procedimiento del
caudalímetro mecánico con potenciómetro que hemos visto en el L-JETRONIC.
Una mariposa de la sonda (16) mueve un cursor en el potenciómetro. En el 17 de la
figura tenemos la sonda de temperatura de aire y en el 22 el tornillo de riqueza de
ralentí.
Los demás elementos que forman parte del equipo de inyección de gasolina nos son
sobradamente conocidos. Así tenemos la mariposa de aceleración (14) con su caja de
contactores (15), la caja de aire adicional (21) así como la sonda de temperatura del
agua de refrigeración (20), el inyector (11), la válvula o inyector de arranque en frío
(12) con su termocontacto temporizado (19), etc..
A todos estos elementos conocidos vemos en el esquema que se adjunta, una serie de
nuevos dispositivos que tienen que ver con la parte del sub-sistema que comporta el
encendido. En la zona del cigüeñal tenemos, por ejemplo, la presencia de dos captores
que mandan información a la unidad electrónica de control. Estos captores son: el captor
de velocidad de rotación (24) y el captor de referencia angular (23), dos datos
fundamentales para conocer el punto exacto de producción de la chispa entre los
electrodos de las bujías y el número de chispas que hay que proveer.
Por otra parte, tenemos dibujado en la parte superior de la culata, la bobina de
encendido (8), el distribuidor (9) sin platinos y la bujía (10), elementos básicos de este
sistema. Antes de continuar adelante cabe destacar la ausencia del tradicional avance de
encendido, tan propio de todas las instalaciones de producción de chispa. Por el
contrario, el avance de encendido, tanto centrífugo, como de vacío, se halla grabado en
la memoria de la unidad electrónica de control.




                                                                                             37
38
La unidad electrónica de control
La centralización de los dos sub-sistemas de que consta el equipo en una sola unidad
electrónica de control hace que este dispositivo electrónico sea uno de los más
complicados que fabrica la marca alemana para sus equipos.
En la figura 2 tenemos una vista de la constitución interna de una de estas cajas y ya se
puede ver la cantidad de circuitos integrados de que se compone el conjunto así como de
todos los demás elementos discretos abundantes, como condensadores, transistores,
diodos y gran cantidad de resistencias.
El circuito puramente electrónico pertenece a una especialidad cuyos estudios son
ajenos al tema directo, de modo que para tener una idea muy general de su
funcionamiento vamos a indicar solamente, por el momento, los puntos principales de
que se vale una unidad electrónica de este tipo para la realización de su trabajo. Así
pues, en la citada figura 2 tenemos señalados los conjuntos electrónicos fundamentales
como son el circuito integrado que forma el transformador analógico-digital (1), el otro
circuito integrado que constituye el microordenador para programas estándar y datos
(2); el transistor de potencia (3) mediante el cual se manda la orden de encendido y los
circuitos integrados de mando de que consta la unidad.
Una aproximación más detallada al funcionamiento de una unidad electrónica de control
de este tipo lo podemos ver por medio de un esquema de bloques como el que se
muestra en la figura 3. Por medio de él se tendrá una idea general de la forma como es
elaborada la información que se recibe en la UEC a través de los determinados
elementos de que consta esta unidad electrónica.
En primer lugar, nos encontramos, en la parte extrema de la izquierda del dibujo, con la
representación de los diferentes sensores de que dispone una UEC utilizada en el
Motronic.
Dada la necesidad de disponer de dos sub-sistemas tiene también distribuidas en dos
partes las informaciones recibidas por los sensores. En la parte superior del dibujo
tenemos las correspondientes al sistema de encendido con la captación de los
parámetros relativos a las revoluciones del motor y a la situación angular del cigüeñal.
Estas informaciones llegan por medio de impulsos, los cuales pasarán a la entrada el
resultado que irá a la línea de transporte de datos desde donde sufrirá la elaboración
propia del resto de los elementos en el microprocesador.
Por otro lado tenemos la entrada de los datos procedentes de los sensores propios de la
inyección de gasolina. Todos estos datos entran en forma de variaciones de tensión de
modo que serían fácilmente aceptadas en la unidad que trabajara por los procedimientos
analógicos; pero como quiera que el microordenador y sus memorias trabajan con
procedimientos digitales, para unificar las señales pasan todos estos datos a un
cambiador analógico/digital que después de efectuar una transformación de las señales
las envía a la entrada y de allí a la vía de transporte de datos, los cuales serán elaborados
por las unidades correspondientes.
El microordenador está compuesto por una unidad aritmético/lógica (UAL) de
funcionamiento totalmente digital, la cual realiza funciones aritméticas y operaciones
lógicas con los datos que le van suministrando. Como todas estas unidades dispone
también de su correspondiente acumulador y de su unidad de trabajo.




                                                                                                39
La correlación entre el microordenador y la vía de datos está regida también por las
memorias que vemos representadas por dos bloques de la parte central, a la derecha, del
esquema de la figura 3 que estamos ahora conectando. Así tenemos la memoria ROM,
propia para el funcionamiento de trabajo de la UEC y la memoria RAM, o de acceso
aleatorio.
A través de todas estas informaciones se elaboran las órdenes de mando que pasan a la
salida de la UEC a cada uno de los elementos que controlan el funcionamiento del
Motronic tales como la bomba de combustible, la bobina de encendido y la inyección.
EL sub-sistema de inyección de nafta
Después de haber visto el esquema general del Motronic y de comparar los adquiridos
con los elementos que forman este sub-sistema de inyección de nafta, no parece
necesario hacer una descripción pormenorizada de los diferentes aparatos que
componen el equipo, en esta parte de la inyección, pues ellos son idénticos a los que ya
conocemos sobradamente.
La única variante de importancia en la comparación de un L-Jetronic con un Motronic
la tenemos que encontrar en la unidad electrónica de control, que trabaja principalmente
por un sistema digital a diferencia de los sistemas analógicos que se utilizan con
preferencia en los L-Jetronic. Pero esta diferencia es necesaria para que se pueda llevar
a cabo la mayor acumulación de datos que el Motronic comporta en virtud de su mayor
número de funciones. Como quiera que la UEC haya sido ya explicada en cuanto puede
interesar a un mecánico, vamos a dedicarle una mayor extensión en este capítulo al sub-
sistema de encendido que es la parte que puede resultar novedosa con respecto a lo que
llevamos visto hasta el momento.
Antes de entrar en este tema veamos, en la fig. 4, todo el conjunto de los componentes
del Motronic. Nos será fácil reconocer todos aquellos que guardan relación con el sub-
sistema de inyección.




                                                                                            40
El sub-sistema de encendido
Un esquema básico del encendido que produce el Motronic lo podemos ver en la fig. 5.
Después de la llave de contacto (1) la corriente pasa al primario de la bobina (2) de
encendido. El circuito se establece a masa a través de la unidad electrónica de control
(3) que es la que determina el momento del corte de la corriente en el primario y por lo
tanto la reacción de la corriente de alta tensión en el arrollamiento secundario de la
bobina y el paso de esta corriente al distribuidor (4). Desde aquí el distribuidor manda la
corriente de alta tensión a las bujías (5) por el orden establecido del encendido.




Ante esta explicación tan sencilla hay que aclarar puntos de mayor importancia y que
son propios de este equipo. Por el momento vemos la ausencia de ruptor no ya de tipo
mecánico, por supuesto, sino ni siquiera del tipo electromagnético, o sin platinos. El
distribuidor que podemos ver en la fig. 6, junto a la bobina de encendido, consta,
sencillamente, de un rotor distribuidor antiparasitario (2) que en su giro va mandando la
corriente de alta tensión que recibe a través de su conector central, hacia todos los
contactos que van a parar a cada una de las bujías. Podemos compararlo, por lo tanto,
con la función de distribución que ejerce la cabeza del distribuidor de los motores
tradicionales. No existen en el eje que propulsa este aparato ninguna leva ni masas
polares de avances de encendido. Su función está ahora llevada a la máxima simplicidad
y su consumo de energía también. Como quiera que disponga de muy poco volumen
puede ser colocado a la salida del eje de levas sin que produzca el menor estorbo.

                                                                                              41
El segundo punto importante es, precisamente, la ausencia de avances de encendido en
función de la velocidad. Todas estas masas polares de que constan los distribuidores
tradicionales, mediante las cuales se desplaza en un valor angular determinado el eje de
distribución, con respecto al eje de arrastre, y se modifica la posición de la leva para que
corte la corriente del primario de la bobina con anticipación de acuerdo con la velocidad
de giro del motor, han sido realizados en el Motronic por procedimientos totalmente
electrónicos, con intervención directa del microordenador.
En la figura 7 podemos ver lo que se llama una cartografía compleja del encendido del
Motronic. Vemos que para la determinación del ángulo de avance no solamente se tiene
en cuenta la velocidad de giro del motor sino también el estado de carga a que se
encuentre. Cada uno de estos puntos, que se proporcionan como un perfil montañoso, se
ha calculado previamente en un banco de pruebas con el motor en concreto y
posteriormente ha sido cuidadosamente estudiado, con todas sus variantes, sobre el
vehículo en funcionamiento y teniendo en cuenta las condiciones más óptimas de
consumo, polución de los gases de escape y buenas condiciones de conducción. Todos
estos puntos que vemos en la cartografía de la figura 7 dan por resultado no solamente
un avance de acuerdo con el régimen de giro sino con otros factores por medio de los
cuales se permite un funcionamiento más óptimo del motor.




                                                                                               42
Una vez obtenidos todos estos datos, de la forma que muestra la cartografía, se pasan a
la memoria del Motronic en un módulo electrónico por medio del cual se puede
determinar, entre dos fases de encendido sucesivas, el valor del avance de acuerdo con
las informaciones que la UEC recibe sobre la carga a que está sometido el motor y la
velocidad de régimen que soporta. Estos valores son consultados con la memoria y ello
da como resultado un impulso inicial que corresponde a una posición óptima de las
curvas gravadas en la cartografía que a su vez la memoria tiene siempre presente.




El Motronic recibe información a través de dos captores que se encuentran colocados de
modo que puedan tomar sus datos directamente del cigüeñal. Un esquema de estos
captores podemos verlo en la figura 8. A la derecha de la figura y en posición vertical
encontramos el captor de la velocidad de rotación mientras el de la izquierda es el captor
de referencia angular. Como puede verse, constan de un imán permanente (1) que se
encuentra sujeto a un conector (2), todo ello fijado en el bloque de motor (3). En el
interior del captor encontramos un núcleo de hierro dulce (4) y una bobina (5). La
corona del motor (6) dispone una marca de referencia (7) y su movimiento entre uno y
otro captor determinan la señal necesaria para que la UEC conozca los parámetros
fundamentales que determinarán su orden de encendido. La precisión obtenida por este


                                                                                             43
sistema resulta muy superior a la que puede obtenerse con los distribuidores de
encendido electrónicos que utilizan el captor inductivo o bien el efecto HALL.
Pero en lo que respecta al encendido no acaban aquí las ventajas que su integración en
la UEC comporta con respecto a los encendidos electrónicos independientes. Otra de las
grandes virtudes del sistema lo vamos a encontrar también en el mando del ángulo de
leva. Como es bien sabido por los electricistas del automóvil, la energía almacenada
dentro del campo magnético de una bobina de encendido va disminuyendo a medida que
se le exige una mayor cantidad de producción de chispas por minuto, si se supone
siempre constante el ángulo de leva o duración del corte de la corriente del primario.
Esto explica el porqué los encendidos tradicionales son tanto más ineficaces a medida
que el régimen del motor aumenta ya que el valor de la corriente de alta tensión
disminuye cuando aumenta el régimen. Este problema puede solucionarlo muy
fácilmente la unidad electrónica de control si previamente se le dan los datos óptimos de
mando del ángulo de leva de una manera parecida a lo que hemos hecho con el avance
de encendido. En efecto, también puede estudiarse con todo detenimiento, en el
laboratorio, los valores más óptimos de duración del estado de conducción del
arrollamiento primario de la bobina de encendido de acuerdo con la velocidad de giro
del motor y de la tensión, de modo que se pueda disponer siempre de una corriente
primaria lo más parecida posible a la equivalente a un funcionamiento estacionario. Ello
da como resultado la creación de la llamada cartografía del ángulo de leva, realizada por
ordenador, y cuyo contenido puede pasarse a una memoria y proporcionarla al
microordenador para que reaccione de la forma adecuada frente a los numerosos estados
de velocidad de régimen y tensión de la batería. A modo de ejemplo, puede verse una de
estas cartografías en la figura 9. Como puede deducirse, la utilización por parte del
microordenador es semejante a lo que ya se explicó en el caso del avance de encendido.




Como ha podido verse, toda esta parte correspondiente al sub-sistema de encendido
pertenece a un área técnica que difiere bastante de sus procedimientos y sus fenómenos
físicos a lo que es el tema de inyección de nafta que realmente nos interesa estudiar. De
todas formas la presencia de la unidad electrónica de control, de tantas posibilidades por
su técnica digital como la que se ha estudiado y equipa al Motronic, no solamente
permite hacerse cargo de dos sistemas tan importantes para el funcionamiento del motor


                                                                                             44
como son la alimentación y el encendido, sino que incluso podría llegar a integrar
cualquier otro tipo de control propio del automóvil.
                          DATOS TÉCNICOS DEL SISTEMA
                                       MOTRONIC
• Valores universales de presiones en el sistema:

* Presión de combustible 2,6 a 3 bares
* Presión de la bomba 6 a 7 bares
                                         3
* Caudal de la bomba (en retorno) 1800 cm / min.




                                                                                     45
SISTEMA DE INYECCIÓN MONO-JETRONIC
En los equipos de inyección el sistema Mono-Jetronic que es el que vamos a describir
en este capítulo, sin entrar tampoco en demasiadas profundidades ya que lo esencial de
la inyección a nafta lo hemos visto anteriormente.




En la fig. 10 puede verse una buena parte del conjunto de un Mono-Jetronic montado
sobre un colector de admisión. Como puede apreciarse, a primera vista tiene el aspecto
de un carburador, lo que da una idea inicial de su sencillez, pero pronto veremos que se
basa en una teoría de funcionamiento totalmente diferente a las que los carburadores
están utilizando, y que de hecho practica en la filosofía de la inyección de nafta aunque
con gran simplificación.




  Un esquema de funciones de este equipo lo tenemos en la fig. 11. Los tres elementos
fundamentales están comprendidos en una válvula de inyección (1), única para todos los
     cilindros del motor, colocada en posición anterior a la válvula de mariposa de
  aceleración, en una disposición semejante a la que se presenta en los extremos de los
 tubos surtidores de los carburadores. La diferencia es que esta válvula de inyección no

                                                                                            46
funcionará en virtud del aire succionado por el motor, como ocurre en el carburador,
 sino que la cantidad de nafta que salga de él será inyectada en virtud de las ordenes de
 tiempo de abertura que reciba de una sencilla unidad electrónica de control (2), la cual
recibe información procedente de los siguientes puntos: temperatura del motor, posición
 de la mariposa de aceleración, régimen de giro del motor y medidor del caudal de aire.
A esta información puede unirse también la procedente de una sonda Lambda en el caso
     de que se tenga que establecer un estricto control del grado de toxicidad de las
emisiones. Con todos estos datos, la UEC determina el tiempo de abertura de la válvula
      de inyección de un modo similar a como se ha visto en otros equipos Jetronic.




Aproximándonos más a la forma de estar compuesto este Mono-Jetronic podemos ver
en la fig. 12 un esquema que nos muestra los diversos dispositivos de que consta. En la
parte alta del dibujo tenemos representado el circuito de alimentación que funciona con
la misma disposición que este mismo circuito en los equipos mayores. La bomba
eléctrica de combustible (1) aspira la gasolina del depósito (2) y a través de un filtro (3)
lo bombea hasta la válvula de inyección (4), manteniéndose allí una presión estable
gracias a los servicios de un regulador de presión (5), de características iguales a los
reguladores que ya hemos descriptos con anterioridad. Este es el circuito de
combustible.
El momento más singular del sistema en esta parte descripta se encuentra en la válvula
de inyección (4) o mini-inyector, que, aunque está basado en un principio similar al
utilizado por los inyectores ya estudiados, presenta algunas variedades constructivas.
Para ver su composición interna disponemos del dibujo de la fig. 13. Aquí vemos,
señalados por medio de flechas, los conductos de entrada y salida de nafta, la cual
inunda a una presión estable (siempre a baja presión) toda la cámara del inyector. La
bobina (b) recibe los impulsos eléctricos procedentes de la UEC a través de la conexión
eléctrica (c). El campo magnético creado determina la posición del núcleo (n) con lo que
se hace disminuir la presión del muelle (m) a valores por debajo de la presión reinante
en el interior de la cámara. En este momento se produce la inyección.


                                                                                               47
Continuamos con la fig. 12 para ver el resto de los componentes de este equipo. Aquí
nos encontramos ahora con la UEC (6) que recibe la información de los parámetros
clásicos en todos los sistemas de inyección de nafta. Así tenemos el captor de
temperatura del motor (7), el interruptor de la mariposa (8) para conocer los estados de
ralentí y plena carga, y el medidor de masa de aire (9) que en este dibujo que nos sirve
de esquema se compone de un sistema de hilo caliente, semejante en su principio al
utilizado en el LH-Jetronic, pero que podría ser sustituido por un sistema de sonda con
potenciómetro, como en el caso del LE-Jetronic, o incluso por un sistema similar K-
Jetronic según el diseño de los equipos y al motor al que van destinado. La UEC manda
sus órdenes a la válvula de inyección (4) y al corrector de marcha de ralentí (10).
En la fig. 14 tenemos la forma exterior de los principales elementos de un equipo Mono-
Jetronic con dispositivo de mando electrónico incorporado en el mismo medidor de
caudal de aire.
Dado el hecho de la mayor simplicidad de estos equipos, de la presencia de un solo
inyector para todos los cilindros, además trabaja a presiones de poco más de 1 bar, y de
la simplificación general del equipo, el Mono-Jetronic representa una posibilidad de
lucha contra el carburador por el precio más ajustado que se consigue en este equipo.




                                                                                           48
DATOS TÉCNICOS DEL SISTEMA
                                 MONO-JETRONIC
• Valores universales de presión en el sistema:

* Presión de combustible 1 bar
                                 3
* Caudal de la bomba 1200 cm / min.




                                                      49
SISTEMA INTEGRADO DE INYECCIÓN Y ENCENDIDO RENIX PARA
                                       RENAULT
Para centrar nuestra explicación al respecto debemos comenzar por ver la fig. 20 donde
presentamos un esquema muy general de la disposición de los principales elementos que
forman el sistema Renix Electronic. En primer lugar nos encontramos con el motor visto
desde arriba mostrando la zona de la culata en primer término. En 2 tenemos el colector
de escape, mientras que el colector de admisión 3 queda a la izquierda de la figura. La
rampa de distribución 4 del combustible se encuentra alimentada por una electrobomba
que manda la nafta hacia un filtro y de éste pasa a la rampa en la dirección que se indica
en el dibujo. El conducto está en contacto con los inyectores (I1, I2, I3 e I4) que se
encuentran montados en cada uno de los tubos de admisión. Por otra parte, a través del
conducto (5) de combustible se pone en contacto con el regulador de presión (6) el cual,
actuando en la misma forma que vimos en los equipos Jetronic, se mantiene la presión
de 2,5 bares (más o menos 0,2 bares) en todo el circuito. El combustible que sobra pasa
de nuevo, por medio del retorno, al depósito.




Es interesante ver la colocación del regulador electrónico de ralentí (7), válvula
semejante a otras descriptas con anterioridad. Y también hay que destacar la presencia
de la UEC (8) que integra el encendido.
Como puede verse, la UEC recibe una señal de vacío a través del conducto (9),
controlada por un calibre (10) que actúa sobre el regulador de vacío. En cuanto a las
conexiones eléctricas de la UEC tenemos, el 11, la sonda de temperatura de agua y,
junto a ella, el termocontacto (12); en 13 se encuentra una termistancia y en 14, tenemos
el detector de picado. La sonda de temperatura del aire (15) manda también su
información a la UEC.

                                                                                             50
Por último, hay que destacar, en esta figura que presenta la disposición general del
equipo, el centro del colector de admisión en que se encuentra la caja de la mariposa
(16), fabricada por WEBER o por SOLEX y desde la cual, y como ya veremos más
adelante, se controla el volumen del aire que entra en el colector.
Este sistema es de inyección simultánea, de modo que los cuatro inyectores inyectan
nafta al mismo tiempo y una vez cada vuelta completa del cigüeñal.
Funciones y parámetros de la UEC




La UEC de este equipo trabaja por el sistema digital y consta de un microprocesador,
como unidad fundamental, construido en circuito impreso.
En la fig. 21 mostramos un esquema de bloques en el que quedan de manifiesto cuáles
son los parámetros sobre los que trabaja esta unidad. Analicemos estos parámetros.
Principalmente la UEC ha de conocer el régimen de giro del motor y la presión que
existe en el colector, ya que de estos valores dependerá la dosificación básica.
Después necesita una serie de periféricos de referencia tales como:
Captador de temperatura del aire
Funciona por medio de un termistor que manda a la UEC una señal eléctrica según el
estado de temperatura del aire.


                                                                                        51
Temperatura del agua
Actúa de igual forma que el anterior. Las señales eléctricas enviadas permiten a la UEC
determinar las correcciones de riqueza de la dosificación y el avance necesario.
Regulación de riqueza
A través del potenciómetro de riqueza del ralentí.
Tensión de la batería
Para conocer siempre el estado de tensión de la red y hacer las rectificaciones
convenientes.
Detector de picado
Para hacer las correcciones en el avance de encendido inmediatamente que se detecta el
picado, la UEC dispone de este sensor.
Información de arranque
La UEC ha de poder distinguir si se trata o no de una situación de arranque.
Contactor de la mariposa
Este sensor avisa de la posición de ralentí por no hallarse accionado el pedal del
acelerador y la posición de plena carga. Esta información es muy importante en el
equipo.
Válvula de regulación de ralentí
Ha de funcionar en el caso de puesta en marcha y durante determinados momentos de
giro del motor.
Todos los datos proporcionados por estos sensores son elaborados en la UEC y se
convierten en órdenes de mando para los tres siguientes clásicos elementos de un equipo
de inyección que integra también el encendido:
a)- La electrobomba
b)- Los inyectores
c)- La bobina de encendido
Parámetros fundamentales: Captador de posición y presión del aire
Para conseguir integrar el encendido resulta indispensable que la UEC conozca en todo
momento el estado angular de giro en que se encuentre el cigüeñal. El sistema Renix
puede determinar de esta forma no sólo la posición que el cigüeñal tiene en cada
momento, sino también la velocidad de régimen.
El sensor que lleva a efecto esta función es el “captador de posición” que trabaja
conjuntamente con el volante del motor. Este último consta de una corona que tiene
tallados 44 dientes, aunque se han dejado 4 sin tallar (2 en cada semigiro) pues ésta es la
zona en la que se va a producir la señal que la UEC podrá elaborar. De este modo se
produce la señal exacta 90º antes del PMS y 90º antes del PMI a cada vuelta completa
del cigüeñal. En la fig. 22 puede verse el volante y el captor de posición, el cual indica,
al mismo tiempo la velocidad de rotación del motor, la posición del PMS (2) y la
posición del PMI (3).




                                                                                              52
Este captor se halla fijado a la carcasa del embrague por medio de tornillos de cabeza
cilíndrica con refuerzo y queda automáticamente centrado, cuando los tornillos se han
apretados, a una distancia de 1 mm aproximadamente del volante. Transforma en
señales eléctricas los pasos del volante en las zonas donde no se encuentran los dientes.
Captor de presión absoluta (MAP):
Esta es otra de las piezas fundamentales del sistema Renix ya que se encarga de dar
información sobre la cantidad de aire que va a intervenir en la dosificación.




                                                                                            53
Trabaja por medio de la medición de la presión que existe en el colector de admisión.
Consta de una piezo-resistencia que, por medio de unas zonas adulteradas con un cristal
de silicio, modifica su valor de resistencia eléctrica según la presión. Esto produce unas
variaciones de resistencias mantenidas dentro de una tensión de 5 voltios, dando la
debida información a la UEC de acuerdo con los cambios que experimenta.
En la fig. 23 puede verse la forma que presenta esta pieza. Su conector consta de tres
bornes cuya función es la siguiente: A masa; B tensión de salida; C + de 5 voltios.
La posición ocupada en el motor por este captor se puede ver en la pasada fig. 20
señalado con 9 y 10, ya que el captor propiamente dicho se encuentra en la misma UEC.
El contactor de la mariposa y la regulación del ralentí
Contactor de la mariposa:
La UEC necesita conocer los estados de plena carga exigidos al motor a través del pedal
acelerador y también los momentos en que el pedal no es presionado por el conductor.
Esto es lo que puede indicar el contactor de la mariposa.




Se trata de un dispositivo del tipo “todo o nada” y su constitución mecánica puede verse
en la fig. 24. Como en otros casos similares, el dispositivo se basa en el recorrido de un
rodillo (1) que efectúa a través de una leva (2) que al ser desplazada por el pie del
conductor la palanca de la válvula mariposa. El rodillo (1) es, en realidad, el extremo de
una palanca (3) que dentro de la caja de contactos (4) permite establecer un circuito
eléctrico según se trate de cada una de las posiciones extremas de la mariposa y que no
actúa en el caso de posiciones intermedias.
La transmisión de estas señales a la UEC determina el ligero enriquecimiento de la
mezcla cuando se establece un proceso de desaceleración. En la fig. 25 puede verse,
señalado en negro, el lugar donde, en la práctica, se encuentra colocado el contactor.




                                                                                             54
Válvula de regulación del ralentí:
Esta válvula, cuya colocación en el motor puede verse en la fig. 26, trabaja de una
manera similar a como lo hace el actuador que vimos en el Motronic. Dispone también
de una válvula de cierre que gira solamente 90º con lo que abre o cierra el conducto
suplementario de aire que determina el arranque y la velocidad de calentamiento del
motor.
La UEC determina el funcionamiento de esta válvula por medio de la corriente que le
envía de acuerdo, a su vez, con lo que le indican los sensores de temperatura. En el
momento del arranque en frío, o durante el régimen de calentamiento del motor, el giro
del mismo sube entre 1000 y1100 r.p.m., siempre y cuando la temperatura del agua del
motor se encuentre entre 0ºC y 20ºC. Si el conductor pulsa el pedal acelerador y supera
este régimen, la UEC manda cerrar la válvula y se establece una posición de equilibrio
que se desarrolla en el caudal de mantenimiento en régimen de ralentí. Cuando se da el
contacto y el motor está parado, se abre esta válvula, lo que se detona por un ruido
característico. La válvula permanece abierta durante la puesta en marcha del motor.
Potenciómetro de riqueza del ralentí:
La función principal de este dispositivo es la de dosificar el combustible con relación al
aire fresco. También sirve para recuperar las dispersiones que se producen en los
diferentes componentes del sistema, tales como los inyectores, los captores de aire y de
presión, y el regulador de gasolina. Posee un tornillo de regulación que está protegido
con un tapón de inviolabilidad.




                                                                                             55
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  • 1. INTRODUCCIÓN Tenemos varios sistemas de preparación de mezcla, si nos volcamos principalmente a lo que a vehículos nafteros se refiere, tanto si se trata de instalaciones con carburador o inyección, tienen por misión producir la mezcla ideal aire-combustible. La preparación de la mezcla por inyección en el tubo de admisión permite adaptarla de forma óptima a todas las fases de servicio, garantizando que las emisiones de gases de escape tengan menos elementos contaminantes. Los sistemas de preparación de mezcla por inyección existente son: Por mando mecánico, electromecánico y electrónico. • SISTEMAS MECÁNICOS: Las variantes de instalaciones mecánicas trabajan inyectando de forma continua, sin dispositivos de accionamiento por el motor. Estos sistemas se denominan K-JETRONIC . • SISTEMAS ELECTRO-MECÁNICOS: Estos sistemas funcionan con la misma base de accionamiento de la inyección mecánica, agregándole dispositivos de control electrónico, logrando así una mejor optimización de la mezcla aire-combustible con respecto al sistema mecánico. Este sistema se denomina KE-JETRONIC. • SISTEMAS CON CONTROL ELECTRÓNICOS El combustible es alimentado mediante una bomba accionada eléctricamente, que crea además, la presión necesaria para la inyección. El combustible se inyecta en los tubos de admisión por medio de válvulas accionadas electromagnéticamente. Las válvulas de inyección (Inyectores) son mandadas por la unidad electrónica de control cuyos tiempos de aperturas son decisivos para determinar la dosificación del combustible. La unidad de control recibe, a través de sensores, información sobre el estado de funcionamiento del motor y las influencias del medio ambiente. El caudal de aire aspirado por el motor sirve como principal base de medición para dosificar el combustible. Estos sistemas se denominan L-JETRONIC, MOTRONIC Y MOTRONIC OBD II 1
  • 2. INYECCIÓN de NAFTA K-JETRONIC • PRINCIPIO de FUNCIONAMIENTO A partir de una bomba de cebado (19) sumergida en el depósito (20), el carburante es enviado hacia la bomba de alimentación (21) bajo una presión comprendida entre 0,15 y 0,45 bar. La bomba alimenta el dosificador distribuidor de combustible (2b) bajo una presión de aproximadamente 5 bares. La cantidad de aire aspirada por el motor en funcionamiento es medida por la sonda de caudal de aire (2a) montada más arriba de la mariposa (28) En función de la cantidad de aire medida, el dosificador distribuidor (2b) reparte entre los diferentes cilindros del motor la cantidad óptima de carburante por medio de los inyectores (27) La sonda de caudal de aire (2a), el dosificador distribuidor (2b) forma un conjunto denominado regulador de mezcla (2). 2
  • 3. • REGULACIÓN DE LA MEZCLA AIRE-COMBUSTIBLE El dispositivo utilizado tiene parecido con el principio de los cuerpos flotantes: un plato sonda (2a1) se desplaza en un cono divergente (2a2) hasta que la fuerza del flujo de aire ejercido sobre su frente equilibra su peso. El plato sonda está fijado a una palanca (2a3) y gira alrededor de un eje (2a4) El propio peso de la palanca y del plato sonda está compensado por un contrapeso (2a5) Por medio de la palanca (2a3), un pistón (2b1) (pistón de mando) sometido a una presión hidráulica transmite al plato sonda una fuerza opuesta al empuje del aire. El desplazamiento del plato sonda (2a1) determina una posición del pistón de mando (2b1) en el dosificador distribuidor de carburante (2b) La rampa de distribución horizontal (a) del pistón descubre entonces con un valor bien determinado la sección rectangular de paso de la hendidura de estrangulamiento (b. La cantidad de combustible que sale se dirige entonces hacia los inyectores. 3
  • 4. • ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE Bomba de cebado (19) Sumergida en él depósito de combustible (20) la bomba de cebado (19) funciona al mismo tiempo que la bomba de alimentación (21) desde la puesta en marcha del motor. Proporciona a la bomba de alimentación de nafta bajo una presión superior o igual a 0,17 bars con un caudal correspondiente a 110 l/hora. Este montaje tiene por finalidad favorecer los arranques en caliente evitando los fenómenos de vapor de gasolina en la canización entre él deposito (20) y la bomba de alimentación (21) Bomba de alimentación (21) La bomba de alimentación recibe el combustible procedente de la bomba de cebado y lo envía al dosificador distribuidor (2b) bajo una presión de 5 bares. La bomba de alimentación así como la bomba de cebado funcionan desde las primeras revoluciones del motor, la alimentación eléctrica se realiza por un relé tacométrico mandado por los impulsos eléctricos proporcionados por el generador de impulsos del distribuidor; de esta forma, con el motor parado, las bombas no son alimentadas. Acumulador de presión (22) El acumulador de presión desempeña tres funciones: * Amortiguación del ruido de funcionamiento de la bomba de alimentación. * Caudal suficiente a los inyectores en el momento del arranque, a pesar del escaso caudal de aire, retrasando la subida de presión en el circuito de alimentación. * Mantenimiento de la presión en el circuito después de parar el motor, con el fin de asegurar un mejor arranque en caliente. Filtración * Prefiltro (19a) solidario de la bomba de cebado. * Filtro (23) entre el acumulador de presión y dosificador distribuidor de carburante. 4
  • 5. • DOSIFICADOR DISTRIBUIDOR DE COMBUSTIBLE El dosificador distribuidor se compone esencialmente * Del pistón de mando (2b1) y de su cilindro (2b2 * De los reguladores de presión diferencial (2b3 La posición del pistón queda en si determinada por la del plato sonda, por lo tanto, está en función con el caudal de aire en el cono divergente. El carburante debe ser uniformemente repartido entre los cilindros del motor. El principio de esta distribución está basado sobre el mando de la sección de paso de las hendiduras de estrangulamiento (b) mecanizadas en el cilindro (2b2) del dosificador distribuidor. El cilindro lleva tantas aberturas (hendiduras de estrangulamiento) como cilindros tiene el motor. Un regulador de presión diferencial (2b3) afectado a cada una de las hendiduras, tiene por misión mantener una caída de presión de valor constante. Es una válvula de membrana constituida por una cámara inferior (c) y una cámara superior (d) separadas por una membrana de acero. La presión que reina en la cámara superior es inferior a 0,1 bares (valor que representa la presión diferencial 5
  • 6. Esta diferencia de presión se produce por un muelle helicoidal incorporado a la cámara superior. Si la cantidad de combustible que pasa a la cámara superior por las hendiduras de estrangulamiento se incrementa, la presión aumenta momentáneamente en esa cámara. La membrana de acero se encorva hacia abajo y descubre la sección de salida hacia el inyector en la medida necesaria para que se establezca en la hendidura de estrangulamiento una presión diferencial de 0,1 bares. Por el contrario, cuando el caudal disminuye, la membrana reduce la sección de salida. De la diferencia de presión constante se deduce que el caudal del inyector esta directamente en proporción con la sección de hendidura descubierta. Es el pistón de mando el que, según su posición, descubre más o menos las hendiduras de estrangulamiento. En posición reposo, la membrana obstruye los conductos hacia los Inyectores. CIRCUITO DE MANDO El circuito de mando se deriva del circuito de alimentación por medio de un orificio situado en el dosificador distribuidor. La presión de mando es determinada por el regulador de presión de mando (24) unido al dosificador distribuidor. El regulador de presión de mando comprende una membrana (24a) empujada por un muelle (24b). Cuando la membrana está en posición alta, obstruye la fuga del retorno hacia el depósito, en cambio en posición baja el retorno puede efectuarse. 6
  • 7. El valor de esta presión de mando está en función de la tara del fuelle. El efecto de la presión sobre la membrana comprime el muelle y permite la fuga. Por medio de un estrangulamiento amortiguador (b) la presión de mando actúa sobre el pistón de mando para crear la fuerza antagonista que debe equilibrar la fuerza de empuje del aire en la sonda de caudal de aire. El estrangulamiento dispuesto por encima del pistón de mando tiene por misión amortiguar los movimientos del plato sonda ocasionados por las pulsaciones de aire que se manifiestan a menudo con escasa velocidad. • DISPOSITIVOS DE CORRECCION 7
  • 8. * REGULADOR DE PRESIÓN DE MANDO (24. • CAJA DE AIRE ADICIONAL (25). Es conveniente enriquecer la mezcla y paralelamente aumentar la cantidad admitida en los cilindros El enriquecimiento se realiza: * Para la gasolina: por el regulador de presión de mando. * Para el aire: por un cajetín de aire adicional. Cada uno de estos dos elementos son mandados por una bi-lamina de calentamiento eléctrico. a. Enriquecimiento En frío, la bilamina (24c) comprime el muelle del regulador de presión de mando, por ello resulta con una fuga más importante una presión de mando más floja, por lo tanto, un enriquecimiento. Durante el calentamiento, el esfuerzo de la bilamina sobre la cazoleta disminuye, provocando así con la reducción de la fuga un aumento de la presión de mando, teniendo como consecuencia un empobrecimiento de la mezcla. b. Circuito de aire adicional El aire necesario a este circuito es tomado más arriba de la mariposa, por lo tanto, su caudal se mide por el plato sonda. Este se regula por una llave de paso (25a) mandada por una bilamina de calentamiento eléctrico (25b). Cuando la bilamina esta fría, la llave de paso está abierta, el aire llega a las canalizaciones internas del colector de admisión. Al calentarse, la bilamina cierra progresivamente el paso de aire. El cierre completo de la llave de paso interviene después del final del enriquecimiento realizado por el regulador de presión de mando, de donde procede el funcionamiento del motor a un régimen de ralentí acelerado durante cierto tiempo. c. Inyector de arranque en frío Está fijado sobre el repartidor de aire: su funcionamiento esta comandado por un termocontacto temporizado y el mando de la puesta en marcha. Así, cualquiera que sea el tiempo de mando de esta última, la duración de la pulverización estará en función con la temperatura del motor. En caliente, no se produce ninguna pulverización. d. Corrección altimétrica El dispositivo de corrección altimétrica está integrado en el regulador de presión de mando. Una cápsula barométrica se dilata con la variación de la altitud. La variación del volumen es transmitida a la varilla que reduce, en función de la altitud, la fuga a nivel de la membrana, y por vía de consecuencia provoca el empobrecimiento de la mezcla. Nota: El transcurso de la fase de arranque en frío en altitud, la bilamina actúa directamente sobre la cápsula barométrica e impide a ésta mandar un empobrecimiento. En cuanto se acaba la fase de arranque en frío, la cápsula barométrica desempeña su papel y manda el empobrecimiento que está ligado a la altitud. 8
  • 9. DATOS TECNICOS DEL SISTEMA K-JETRONIC • Valores universales de presiones en el sistema: * Presión de alimentación 4,8 bares * Presión en cámara superior 4,7 bares * Presión de inyección 3,3 bares * Presión de mando 0,5....3,7 bares * El caudal que debe entregar la bomba de alimentación es aproximadamente de 750 cm / cúbicos cada 30 segundos. 9
  • 10. INYECCIÓN de NAFTA KE-JETRONIC Este sistema de inyección electromecánica tiene el mismo principio de funcionamiento que el sistema K-JETRONIC, con la diferencia que se le han incorporado sensores y actuadores electrónicos para su mejor rendimiento en función a los requerimientos del motor; en lo que ha control de la mezcla aire-combustible se refiere. A continuación se detallarán las diferentes adaptaciones electrónicas y su funcionamiento en el sistema de inyección KE-JETRONIC, aplicada al principio de funcionamiento de los sistemas mecánicos. Para esto vamos a separar este estudio en las siguientes partes: a) Regulador eléctrico de presión b) Unidad electrónica de control (UEC) c) Regulador de presión de combustible 10
  • 11. a. Regulador eléctrico de presión Este dispositivo sustituye al regulador de calentamiento, pero así como este se encuentra graduado por el solo valor de la presión, el regulador eléctrico lo hace regido por las órdenes que recibe de la unidad electrónica de control. Se trata, pues, del dispositivo que hemos visto señalado con él número 8 en la figura 28, y que se puede ver con mayor amplitud en la figura 29. La entrada del combustible a la presión proporcionada por la bomba se produce por A, que es la tobera de entrada del combustible al regulador. El combustible que puede entrar en la cámara B podrá salir de nuevo hacia el dosificador distribuidor a través del conducto C desde el que tendrá acceso a las cámaras bajas del distribuidor para modular la presión de mando o control del pistón de mando que determina la dosificación del sistema como ya hemos visto en el sistema K- JETRONIC. Ahora bien: la entrada de combustible por la tobera A depende de la posición que mantenga la placa de válvula (1) que pivotea por su centro en el punto 2 y que está sometida a la acción de dos bobinas 3 que reciben corriente eléctrica procedente de la UEC y cuyos impulsos determinan con una gran precisión el estado de abertura o cierre de la tobera A por parte de la placa de válvula. Un muelle antagonista (5) y un tornillo de ajuste para controlar la carrera máxima de la placa de válvula componen el resto del equipo de este regulador eléctrico de presión. En la figura 30 podemos ver un dibujo que nos muestra la formación de corrientes magnéticas que se producen en los núcleos de los electroimanes cuando circula corriente por cada una de las bobinas. El equilibrio magnético que se produce en la 11
  • 12. placa de válvula que sea la resultante de las corrientes magnéticas que la UEC produce al mandar diferentes estados de intensidad a las bobinas determina la posición de la placa y con ello él liquido disponible para la dosificación. En posición de reposo la placa de válvula permanece abierta por eso puede decirse que el dispositivo general del KE-JETRONIC seguiría funcionando a pesar de que la unidad electrónica de control no funcionara. Ya veremos, en virtud de que parámetros la UEC determina el valor de la corriente que manda a las bobinas lo que determina movimientos extremadamente precisos de la placa de válvula. b. Unidad electrónica de control (UEC) La unidad electrónica de control se maneja recibiendo datos de distintos sensores, que luego, después de procesarlos toma decisiones de acuerdo a las variantes que puedan producirse entre todos los datos recibidos. En la figura 31 tenemos uno de estos esquemas propios de un sistema KE-JETRONIC provisto de sonda Lambda, que es un dispositivo por medio del cual se controla el grado de contaminación de los gases de escape de modo que una subida en el índice de monóxido de carbono (CO) propio de una mezcla rica se detecta de inmediato, se manda esta situación a la UEC y ella reduce automáticamente la riqueza de la mezcla gracias a sus dispositivos electrónicos internos. Pues bien, como puede verse en la figura 31 una UEC recibe datos en número de nueve de los diferentes sensores que tiene distribuidos por el motor o en el equipo del KE-JETRONIC. 12
  • 13. 1. Cantidad de aire La UEC recibe este dato procedente del potenciómetro de posicionado existente en las palancas del plato sonda y que pudimos ver en figura 28 señalado con él numero 20. Según la posición del plato sonda una resistencia variable proporciona diferentes valores de tensión que son procesados en la UEC de acuerdo con las instrucciones contenidas en su memoria. Siendo proporcional la abertura del plato sonda con la cantidad de aire que circule por él, la UEC tiene siempre conocimiento exacto del caudal que pasa al motor. 2. Régimen de giro del motor La UEC debe conocer también el régimen de giro a que está funcionando en cada momento el motor, para, conjuntamente con la posición de la válvula mariposa, para saber si el motor retiene, en cuyo caso corta el paso del combustible a diferentes periodos establecidos; y para saber si está girando a ralentí para dosificar una mezcla correcta en este estado, así sucesivamente en los distintos estados del motor. 3. Temperatura del motor Este dato es de mayor importancia para determinar la mezcla que debe proporcionarse. Cuando el motor esta frío es evidente que se necesita una mezcla mucho más rica, y la UEC debe tener en cuenta este parámetro. 4. Señal de arranque La UEC recibe desde el interruptor de arranque una señal eléctrica del funcionamiento del motor de arranque. Debe entonces consultar con la entrada de datos procedentes del estado de la temperatura del motor y decidir con ello la clase de enriquecimiento que el motor va a requerir. 5. Posición de la mariposa Un dato muy importante para ser elaborado por los circuitos electrónicos de la UEC es el estado o posición que el conductor da a la válvula de mariposa, la cual constituye el 13
  • 14. sistema de acelerador del equipo. Por medio del interruptor de la mariposa se mandan impulsos eléctricos a la UEC que determinan especialmente el caso de que la mariposa se halle abierta o cerrada. 6. Tensión de la batería La UEC debe estar alimentada por la batería y recibe la tensión a través de esta entrada. 7. Presión atmosférica La UEC puede disponer de una entrada para tomar datos de la presión atmosférica mediante los cuales se pueda corregir la dosificación de la mezcla de acuerdo con el valor de esta presión. Con este dispositivo se puede conseguir dosificar la mezcla de acuerdo con una relación establecida en el ordenador sobre el peso del aire con respecto a la altura a que es tomado. 8. Sonda Lambda Aunque no todos los sistemas KE-JETRONIC dispongan de esta sonda, la mayoría si lo hacen. Consiste en una cápsula que analiza los gases de escape en el mismo colector de salida de gases comprobando que sus residuos no sobrepasen valores contaminantes establecidos. La sonda Lambda avisa a la UEC rápidamente de las desviaciones que se produzcan en este sentido para que la central reaccione en consecuencia. 9. Valor nominal del régimen de giro Son valores del régimen de giro del motor a los que el fabricante les exige alguna condición, por ejemplo: evitar el paso de un régimen determinado para que el motor no se pase de vueltas, o para el régimen de ralentí, etc... Continuando en la figura 31 vemos que estos datos que entran en la UEC pasan a ser elaborados por los circuitos lógicos de que dispone el aparato y a elegir soluciones de mando que son el resultado de diferentes posibilidades de contrastación entre diferentes parámetros. Por ejemplo: cuando la UEC recibe la señal de arranque del motor debe determinar la riqueza de la mezcla, cosa que efectúa teniendo en cuenta el estado de temperatura del motor, la presión atmosférica, etc.. Con estos datos manda una señal al inyector de arranque para mantener la cantidad de combustible suplementario; pero al mismo tiempo, y cuando el motor arranca, comprueba el estado del plato sonda, la posición de la mariposa del acelerador, etc., y con estos datos manda órdenes eléctricas al regulador eléctrico de presión para suplir un enriquecimiento general de la mezcla hasta que se consigue que la temperatura del motor sea normal. Puede decirse, pues, que el trabajo de la UEC se establece dentro de los siguientes límites: a. Enriquecimiento de la mezcla en el arranque b. Enriquecimiento posterior al arranque c. Enriquecimiento durante el proceso de calentamiento d. Enriquecimiento durante la aceleración e. Corrección de plena carga f. Corte del combustible cuando el coche arrastra al motor A estas funciones caben todavía otras complementarias como las siguientes: 1. Regulación del régimen de giro 14
  • 15. 2. Regulación Lambda de los gases de escape 3. Corrección de altura para la dosificación 4. Regulación de la marcha de ralentí Como puede verse en el esquema de la citada figura 31, las órdenes proporcionadas por la UEC pasan o bien al regulador eléctrico de presión o bien al regulador de marcha de ralentí, para atender a la riqueza de la marcha en vacío que siempre resulta tan complicada. Esta es, en líneas generales, la función de la unidad electrónica de control. c. Regulador de presión de combustible Otra de las diferencias del KE-JETRONIC con respecto al K-JETRONIC que ya vimos, se refiere al regulador de presión de combustible, el cual se halla separado del conjunto del regulador de mezcla. Su función es, no obstante, la misma. En la figura 32 se puede ver un esquema de la constitución interna de este dispositivo. El combustible procedente de la bomba eléctrica tiene una derivación que entra por 1 en la cámara de presión 2. Cuando la presión a que se suministra el combustible se eleva por encima de los valores convenientes se abre la válvula 3 y él liquido puede salir por el conducto de rebose 4 para volver al depósito. Este movimiento está regido, sin embargo, por otros valores que lo controlan o modulan. Por una parte tenemos el conducto de depresión 5 que se encuentra en contacto con el colector de admisión y que puede actuar sobre la membrana 6 aumentando el volumen de la cámara de presión 2 cuando la depresión en el colector tiene valores elevados. También tenemos, a través del conducto 7, una nueva entrada de presión procedente del mismo dosificador- distribuidor. El juego entre estos tres valores determina el valor final de la presión que resulta conveniente para el sistema. Como puede verse, este regulador presenta una mayor perfección de funcionamiento en virtud de tener en cuenta mayor numero de condiciones que afectan al valor de la presión del combustible que el regulador estudiado para el sistema K-JETRONIC. 15
  • 16. En la figura 33 puede verse el aspecto exterior que presenta el regulador de presión de combustible que acabamos de describir. DATOS TÉCNICOS DEL SISTEMA KE-JETRONIC • Valores universales de presiones del sistema: * Presión de alimentación 5,3....5,5 bares * Presión en cámara inferior 4,9....5,1 bares * Presión de inyección 3,5....4,1 bares * El caudal que debe entregar la bomba de alimentación Es aproximadamente de 1000 cm / cúbicos cada 50 segundos. 16
  • 17. INYECCIÓN DE NAFTA ELECTRÓNICA L-JETRONIC El L-JETRONIC es un sistema de inyección sin accionamiento mecánico, controlado electrónicamente, con el que se inyecta intermitentemente combustible en el colector de admisión. La misión de la inyección de gasolina es hacer llegar a cada cilindro el combustible exactamente necesario para el estado de servicio del motor en cada momento. Esto implica la necesidad de registrar el mayor número posible de datos importantes para la dosificación de combustible. Pero como es estado de servicio del motor suele variar rápidamente, resulta decisiva una rápida adaptación del caudal del combustible a la situación de marcha momentánea. La inyección de gasolina controlada electrónicamente es particularmente adecuada en este caso. Con ella puede registrarse una cantidad discrecional de datos de servicios, en cualquier lugar del vehículo, para su posterior conversión en señales eléctricas mediante medidores. Estas señales se hacen llegar a la unidad de control de la instalación de inyección, la cual las procesa y calcula inmediatamente a partir de ellas el caudal de combustible a inyectar. Este valor de caudal depende de la duración de inyección. 17
  • 18. Distintas modalidades del sistema L-JETRONIC El sistema de inyección de combustible L-JETRONIC es un sistema que en su fabricación se le ha hecho un sin fin de reformas y desarrollos, mereciendo esta clasificación: L-Jetronic: Con inyector de arranque en frío Corte de combustible por KATOF Módulo de 25 pines LE-Jetronic: Versión Europa (sin sonda Lambda) LU-Jetronic: Versión U.S.A. (con sonda Lambda) Módulo de 25 pines L2-Jetronic: Sin inyector de arranque en frío Corte de combustible por relé taquimétrico Módulo de 25 pines L3-Jetronic: Sin inyector de arranque en frío Corte de combustible por relé Módulo de 15 pines, colocado en el caudalímetro LH-Jetronic: Con hilo caliente Con película caliente (el sistema puede ser equipado con éste o el hilo caliente) Ventajas • Elevado rendimiento La supresión del carburador permite un diseño óptimo de vías de aspiración y un elevado par motor, gracias al mejor llenado de los cilindros. El combustible se inyecta directamente delante de las válvulas de admisión. A través de los tubos de admisión solo se suministra aire al motor. Estos tubos pueden diseñarse de forma que favorezcan el flujo, para conseguir una distribución del aire y un llenado optimo de los cilindros. Con ello se logra una elevada potencia específica y una evolución del par motor adecuada a la práctica. • Menos combustible Gracias al L-JETRONIC, el motor recibí únicamente la cantidad de combustible que efectivamente necesita. Cada cilindro recibe lo mismo que los demás en todos los estados de servicio. En las instalaciones con carburador, los procesos de distribución de la mezcla entre los tubos de admisión hacen que la mezcla de aire-combustible sea desigual en los distintos cilindros. La necesidad de producir una mezcla que garantice la llagada suficiente de combustible al cilindro peor alimentado, no permite una distribución optima del combustible. Las consecuencias son un elevado consumo y cargas diferentes en cada cilindro. En las instalaciones JETRONIC, a cada cilindro le corresponde una válvula de inyección. Estas se controlan, en forma centralizada lo que garantiza que cada cilindro reciba con precisión, en todo momento, y bajo cualquier carga, un caudal de combustible óptimo e idéntico, no mayor de lo necesario. • Rapidez de adaptación El L-JETRONIC se adapta a condiciones de carga cambiantes prácticamente sin ninguna demora, ya que el caudal necesario de combustible es calculado por la unidad 18
  • 19. de control en milisegundos, siendo inyectado a continuación por las válvulas de inyección directamente delante de las válvulas de admisión del motor. • Gases de escape poco contaminantes La concentración de sustancias nocivas en los gases de escape es función directa de la proporción aire-combustible. Para que el motor funcione con una emisión mínima de sustancias nocivas, es preciso preparar una mezcla capaz de mantener una determinada proporción de aire-combustible. El L-JETRONIC trabaja en forma tan precisa que garantiza la exactitud necesaria para cumplir las actuales disposiciones sobre emisiones de escape, en lo que respeta a la preparación de la mezcla. Principios Una bomba impulsa el combustible al motor y genera una presión necesaria para la inyección. Las válvulas de inyección inyectan el combustible en los distintos tubos de admisión. Una unidad electrónica controla las válvulas de inyección. El L-JETRONIC se compone esencialmente de los siguientes bloques funcionales: • Sistema de aspiración El sistema de aspiración hace llegar al motor el caudal de aire necesario. Consta de filtro de aire, colector de admisión, mariposa y los distintos tubos de admisión. • Sensores Los sensores (medidores) registran las magnitudes características del motor para cada estado de servicio. La magnitud de medición más importante es el caudal de aire aspirado por el motor, que es registrado por el medidor correspondiente, llamado también sonda volumétrica de aire. Otros medidores registran la posición de la mariposa, el régimen de revoluciones del motor y las temperaturas del aire y del motor. • Unidad de control En esta unidad electrónica se analizan las señales suministradas por los medidores, y a partir de ellas se generan los impulsos de mando correspondientes para las válvulas de inyección. • Sistema de alimentación 19
  • 20. El sistema de alimentación impulsa el combustible desde él depósito a las válvulas de inyección, genera la presión necesaria para la inyección, y mantiene constante dicha presión. El sistema de combustible incluye: bomba de alimentación, filtro de combustible, tubo distribuidor, regulador de presión, válvulas de inyección y válvulas de arranque en frío. • Bomba de alimentación Una bomba de rodillos accionada eléctricamente impulsa el combustible desde él depósito con una presión aprox. De 2,5 bares, a través de un filtro, hasta un tubo distribuidor del cual parten tuberías hacia las válvulas de inyección. Durante la puesta en marcha, la bomba funciona mientras se acciona el conmutador de arranque. Una vez en marcha el motor, la bomba permanece conectada. Un circuito de seguridad evita el bombeo de combustible estando conectado el encendido y con el motor parado (Ej.). En caso de accidente. La bomba de combustible está exenta de mantenimiento y va montada en posición contigua al depósito de combustible. • Filtro de combustible El filtro de combustible retiene las impurezas existentes en el combustible. Después de la bomba de combustible va instalado un filtro. Este contiene un elemento de papel con un tamaño medio de poro y detrás un tamiz que retiene las partículas de papel que puedan desprenderse. Por ello ha de respetarse imprescindiblemente el sentido de flujo indicado en el filtro. Una placa de apoyo fija el filtro en el cuerpo. El cuerpo es metálico. El filtro puede cambiarse como unidad completa. Su duración depende del grado de suciedad del combustible y, según el volumen a filtrar, viene a ser de 30.000 a 80.000 kilómetros. • Regulador de presión Tiene por misión regular la presión en el sistema de alimentación de combustible. Al final del tubo distribuidor va dispuesto el regulador de presión. Se trata de un regulador controlado por membrana, que, dependiendo de las características de la instalación, regula la presión del combustible a 2,5 o 3 bares. Consta de un cuerpo metálico dividido en dos cámaras por una membrana rebordeada; en una cámara va alojado el muelle helicoidal pretensado que somete a carga la membrana, la otra cámara contiene combustible. 20
  • 21. Cuando se supera la presión ajustada, una válvula accionada por la membrana deja libre el orificio para la tubería de retorno, con lo que el combustible sobrante puede volver sin presión al depósito. La cámara del muelle del regulador de presión va unida a través de una tubería al colector de admisión del motor, detrás de la mariposa. Esto hace que la presión en el sistema de alimentación dependa de la presión absoluta en el colector de admisión, y que por lo tanto la caída de presión en las válvulas de inyección sea idéntica en cada posición de la mariposa. • Tubo distribuidor El tubo distribuidor garantiza una presión igual del combustible en todas las válvulas de inyección. Este tubo tiene una función de acumulación. Su volumen es lo suficientemente grande, en comparación con la cantidad de combustible inyectado en cada ciclo de trabajo del motor, como para evitar las oscilaciones de presión. Las válvulas de inyección conectadas al tubo distribuidor están sometidas por ello a la misma presión de combustible. Además, el tubo distribuidor permite un montaje sin complicaciones de las válvulas de inyección. • Válvula de inyección 21
  • 22. Las válvulas de inyección inyectan el combustible en los distintos tubos de admisión de los cilindros, delante de las válvulas de admisión del motor. A cada cilindro del motor le corresponde una válvula de inyección. Estas son accionadas electromagnéticamente, abriéndose y cerrándose en respuesta a los impulsos eléctricos de la unidad de control. La válvula de inyección consta de un cuerpo de válvula y de la aguja del inyector con el inducido magnético superpuesto. El cuerpo de válvula contiene el devanado magnético y la guía para la aguja del inyector. Cuando el devanado magnético esta sin corriente, la aguja es apretada por un muelle helicoidal contra su asiento, en la salida de la válvula. Cuando se excita el electroimán, la aguja es levantada de su asiento aprox. 0,1mm, y el combustible puede salir por una ranura anular calibrada. En el extremo delantero de la aguja del inyector va una espiga pulverizadora. Los tiempos de excitación y reposo de la válvula de inyección se sitúan entre 1 y1,5 milisegundos. Para conseguir una buena distribución del combustible con pocas perdidas por condensación, ha de evitarse que se moje la pared del tubo de admisión. Por ello es preciso respetar específicamente, para cada motor, un determinado ángulo de eyección junto con una determinada separación entre la válvula de inyección y la de admisión. Las válvulas de inyección se montan en soportes especiales, mediante piezas moldeadas de caucho. El aislamiento térmico así conseguido impide la formación de burbujas de vapor y garantiza un buen comportamiento de arranque en caliente. Además, el soporte de goma protege la válvula contra esfuerzos excesivos debidos a sacudidas. 22
  • 23. • Formación de la mezcla La formación de la mezcla tiene lugar en el colector de admisión y en el cilindro. La válvula de inyección eyecta una cantidad determinada de combustible delante de la válvula de admisión. Al abrir la válvula de admisión, el caudal de aire aspirado arrastra la nube de combustible y durante el tiempo de aspiración forma, por turbulencia, una mezcla inflamable. • Sistema de control 23
  • 24. El estado de servicio del motor es registrado por medidores, que hacen llegar las correspondientes señales eléctricas a la unidad de control. Los medidores y la unidad de control forman el sistema de control. Magnitudes de medición y estado de servicio Las magnitudes que caracterizan el estado de servicio del motor pueden diferenciarse según el esquema: * Magnitudes principales * Magnitudes para adaptación normal * Magnitudes para adaptación precisa Magnitudes de medición principales Estas magnitudes son el régimen de revoluciones del motor y el caudal de aire aspirado por el motor. A partir de ellas se determina el caudal de aire por carrera, que se acepta como medida directa del estado de carga del motor. Magnitudes de medición para adaptación En estados de servicio que difieran del normal, la mezcla ha de adaptarse a las condiciones modificadas. Se trata de los siguientes estados: arranque en frío, fase de calentamiento, adaptación de carga. El registro de arranque en frío y de la fase de calentamiento se realiza mediante medidores que informan de la temperatura del motor a la unidad de control. Para la adaptación a los distintos estados de carga (ralentí, carga parcial, plena carga) a la unidad de control a través del interruptor de mariposa. Magnitudes de medición para adaptación precisa Con el fin de optimizar el comportamiento de marcha, a la hora de dosificar el combustible pueden tenerse en cuenta otros márgenes de servicio y factores de influencia, el comportamiento de transición al acelerar, la limitación del régimen máximo y la marcha con motor retenido, son registrados por los medidores ya mencionados. En estos regímenes de servicio, las señales de los medidores guardan una determinada relación mutua. Estas relaciones son reconocidas por la unidad de control, e influyen correspondientemente sobre las señales de mando de las válvulas de inyección. Actuación conjunta de las magnitudes de medición Todas las magnitudes de medición son evaluadas en conjunto por la unidad de control de forma que el motor sea alimentado siempre con la cantidad de combustible necesaria en cada momento. Con ello se consigue un comportamiento de marcha óptimo. Registro del número de revoluciones 24
  • 25. La información relativa a número de revoluciones y al momento de inyección es proporcionada a la unidad de control del L-JETRONIC por el ruptor del distribuidor de encendido, en los sistemas de encendido con contactos, y el borne 1 de la bobina de encendido en los sistemas sin contactos. Procesamiento de los impulsos Los impulsos procedentes de la instalación de encendido son procesados en la unidad de control. Atraviesan primero un conformador, que forma impulsos rectangulares a partir de la señal “suministrada” en forma de oscilaciones atenuadas. Estos impulsos rectangulares se hacen llegar a un divisor de frecuencia, el cual divide la frecuencia de impulsos generada por el orden de encendido de forma que, independientemente del número de cilindros, se ofrecen dos impulsos por cada ciclo de trabajo. El comienzo del impulso coincide con el de la inyección, por lo tanto, cada válvula de inyección eyecta una vez por cada vuelta del cigüeñal, independientemente de la posición de la válvula de admisión. Si la válvula de admisión está cerrada, el combustible se almacena provisionalmente, y en la siguiente apertura de la válvula de admisión es aspirado a la cámara de combustión junto con el aire. La duración de la inyección depende del caudal de aire y del régimen de revoluciones. Medición del caudal de aire El caudal de aire aspirado por el motor es una medida de su estado de carga. El caudal total de aire aspirado por el motor sirve como magnitud principal para la dosificación del combustible. El caudal de combustible calculado a partir de la medición del caudal de aire y del número de revoluciones, se denomina caudal básico de combustible. La medición del caudal de aire refleja todas las modificaciones que pueden surgir en el motor durante la vida del vehículo, como por ej. Desgaste, depósitos en la cámara de combustión y variación del ajuste de las válvulas. Dado que el caudal de aire aspirado tiene que pasar por el medidor antes de llegar al motor, al acelerar, la señal de dicho medidor de caudal se adelanta temporalmente al llenado efectivo de aire en el cilindro. Ello hace que se dosifique prematuramente más 25
  • 26. combustible, con el consiguiente y beneficioso enriquecimiento de la aceleración. Medidor de caudal de aire El principio se basa en la medición de la fuerza que la corriente del aire aspirado ejerce sobre una aleta-sonda para vencer la fuerza de un muelle antagonista. La aleta se desplaza dé manera que, conforme al perfil del canal de medición, la sección libre aumenta con el caudal de aire. La modificación de la sección libre del medidor de caudal de aire en función de la posición de la aleta-sonda se ha elegido de forma que resulte una relación logarítmica entre el ángulo de la aleta-sonda y el caudal de aire aspirado. Con ello se consigue una elevada sensibilidad del medidor en el caso de pequeños caudales de aire, para los que se requiere una gran exactitud. Para que las vibraciones inducidas en el sistema de aspiración por las carreras de admisión de los distintos cilindros ejerzan tan solo una pequeña influencia sobre la posición de la aleta-sonda, se ha unido en forma fija una chapaleta de compensación a la aleta-sonda encargada de la medición. Las vibraciones de presión actúan por igual sobre la aleta-sonda y sobre la chapaleta de compensación. Con ello los momentos ejercidos se compensan y la medición no resulta influida. La posición angular de la aleta-sonda es transformada en una tensión eléctrica por un potenciómetro calibrado de forma que resulta una relación inversamente proporcional entre el caudal de aire y la tensión proporcionada. Para que el envejecimiento y la evolución de las temperaturas en el potenciómetro no influyan sobre la precisión, en la unidad de control se evalúa únicamente resistencia. Para ajustar la proporción de la mezcla en ralentí se ha previsto un bypass regulable, a través del cual un pequeño caudal de aire rodea la aleta-sonda. También se encuentra el medidor de caudal de aire por medio de “hilo caliente”. Este medidor trabaja con el principio de un puente de Whiston con resistencia variable con una temperatura en el hilo resistor de 100º C. El hilo se auto limpia elevándose a una temperatura de unos 800º C por unos pocos segundos. El hilo caliente es de platino y su textura es de 70 micrones. 26
  • 27. La variación de tensión del hilo caliente midiéndola con un tester es de 0 - 1,5 - 2 voltios aproximadamente. También en lugar del hilo caliente, se usa la película caliente, con idéntico sistema de funcionamiento al descripto anteriormente. Arranque en frío Dependiendo de la temperatura del motor, al arrancar se inyecta una cantidad adicional de combustible durante un tiempo limitado. Al arrancar en frío se producen perdidas por condensación en la proporción de combustible de la mezcla aspirada. Para compensarlas y facilitar el arranque del motor en frío, en el momento de arrancar ha de inyectarse combustible adicional. La inyección de este caudal adicional de combustible tiene lugar durante un tiempo limitado y depende de la temperatura del motor. El proceso descripto se denomina enriquecimiento para arranque en frío y durante el mismo la mezcla se enriquece, es decir, el coeficiente de aire es transitoriamente menor que 1. El enriquecimiento para arranque en frío puede producirse por dos métodos, a saber, el control del arranque por medio de la unidad de control y las válvulas de inyección, o mediante un termo interruptor temporizado y una válvula de arranque en frío. Control de arranque Prolongando la duración de la eyección por parte de las válvulas de inyección, se inyecta más combustible durante la fase de arranque. El motor del arranque corre a cargo de la unidad de control, que lo realiza analizando las señales procedentes del conmutador de arranque y de la sonda térmica del motor. Válvula de arranque en frío La válvula de arranque en frío es accionada electromagnéticamente. En la válvula va alojado el devanado de un electroimán. En la posición de reposo, la armadura móvil del electroimán es presionada por un muelle contra una junta, lo que produce el cierre de la válvula. Cuando se excita el electroimán, la armadura de este se separa del asiento de válvula y deja libre el paso de combustible. Este llega ahora tangencialmente a una tobera que le imprime un movimiento de rotación. Por la forma espiral de la tobera, el combustible se pulveriza en partículas muy finas, enriqueciendo el aire existente en el colector de admisión, detrás de la mariposa. 27
  • 28. Termointerruptor temporizado Limita el tiempo de eyección de la válvula de arranque en frío dependiendo de la temperatura del motor. El termointerruptor temporizado consta de una lámina de bimetal calentada eléctricamente, que dependiendo de su temperatura, abre o cierra un contacto. El termointerruptor va alojado en un perno hueco roscado, fijado en un lugar característico para la temperatura del motor. El termointerruptor temporizado determina el tiempo de conexión de la válvula de arranque en frío. El tiempo de conexión depende del calentamiento del termointerruptor temporizado por el calor del motor, así como de la temperatura ambiente y de un sistema de calefacción eléctrica en el propio termointerruptor. Ese dispositivo de calefacción propio es necesario para limitar el tiempo máximo de conexión de la válvula de arranque, con el fin de que el motor no reciba una alimentación excesiva y se ahogue. En el arranque en frío, la calefacción eléctrica es determinante para el dimensionado del tiempo de conexión (por ej. a -20º C la desconexión tiene lugar al cabo de aproximadamente 8 segundos), mientras que cuando el motor esta a su temperatura de servicio, el termointerruptor temporizado es calentado por el calor del motor de forma que está constantemente abierto. Por ello, al arrancar un motor que este a la temperatura de servicio no se inyecta ningún caudal extra de arranque a través de la válvula de arranque en frío. Fase de calentamiento 28
  • 29. Durante la fase de calentamiento se hace llegar más combustible al motor. Al arranque en frío le sigue la fase de calentamiento del motor. Este necesita un considerable enriquecimiento para el calentamiento, ya que una parte del combustible se condensa en las paredes aun frías de los cilindros. Además, sin un enriquecimiento adicional de combustible se apreciaría una notable caída en el régimen de revoluciones tras la supresión del caudal de combustible inyectado adicionalmente por la válvula de arranque en frío. Inmediatamente después del arranque, por ejemplo a -20º C, según el tipo de motor, ha de inyectarse de 2 a 3 veces la cantidad de combustible que sería necesaria con el motor caliente. En esta primera parte de la fase de calentamiento ha de tener lugar un enriquecimiento dependiente del tiempo. La duración necesaria se sitúa en aproximadamente 30 segundos, y el enriquecimiento, según la temperatura, representa un 30% a 60% de caudal extra. Una vez finalizado el enriquecimiento consecutivo al arranque, el motor necesita tan solo un pequeño enriquecimiento, que es regulado por su propia temperatura. Para provocar estos procesos de regulación, ha de indicarse a la unidad de control la temperatura del motor. De ello se encarga la sonda-térmica. “Sonda térmica” La sonda térmica consta de un perno roscado hueco en el que va alojada una resistencia NTC. Las siglas NTC significan coeficiente negativo de temperatura y caracterizan la propiedad: la resistencia eléctrica de un material semiconductor disminuye al aumentar la temperatura. Esta variación es aprovechada con fines de medición. En el caso de los motores refrigerados por agua, la sonda térmica se instala en el bloque del motor de forma de que sea bañada por él líquido refrigerante, cuya temperatura adopta. En el caso de los motores refrigerados por aire, la sonda térmica se instala en la culata del motor. Control de ralentí Durante la fase de calentamiento y por influencia de una válvula de aire adicional, el motor recibe más mezcla con el fin de superar la mayor fricción que se produce en estado frío, garantizando así un ralentí estable. Cuando el motor esta frío existe mayores resistencias debidas al rozamiento, y precisamente han de ser superadas con el motor girando en ralentí. Por ello se hace que el motor aspire mas aire a través de la válvula de aire adicional, eludiendo la mariposa. Dado que este aire adicional es registrado por el medidor de caudal de aire y se tiene en cuenta para la dosificación de combustible, el motor recibe en conjunto más mezcla. De esta forma se consigue una estabilización del ralentí cuando el motor esta frío. Válvula de aire adicional 29
  • 30. En la válvula de aire adicional, un diafragma accionado por un resorte bimetal controla la sección de la tubería de derivación. La sección del orificio de este diafragma se ajusta en función de la temperatura, de forma que durante el arranque en frío se deja libre una sección proporcionalmente mayor, que después se va reduciendo constantemente al aumentar la temperatura del motor, hasta el cierre total. El bimetal se calienta eléctricamente para conseguir una limitación del tiempo de apertura, que depende del tipo de motor. El lugar de montaje de la válvula de aire adicional se ha elegido de forma que esta adopte la temperatura del motor, a fin de garantizar que no funcione estando el motor caliente. Adaptación a la carga Distintos regímenes de carga requieren distintas composiciones de mezcla. La curva característica de demanda de combustible se determina para todos los regímenes de servicio específicos del motor en base a la curva característica del medidor de caudal de aire. Ralentí Una mezcla demasiado pobre puede provocar fallos de combustión en ralentí, y con ello un funcionamiento irregular del motor. Por ello, si es necesario se enriquece un poco la mezcla en este régimen de servicio. Para ajustar la proporción de mezcla en ralentí se ha previsto en el medidor de caudal de aire un bypass regulable a través del cual pueda pasar un pequeño caudal de aire alrededor de la aleta-sonda. Carga parcial La mayor parte del tiempo el motor funciona en carga parcial. La curva característica de demanda de combustible para este margen está programada en la unidad de control y determina la dosificación de combustible. Está diseñada de forma que, en este régimen de carga, el motor presente un bajo consumo de combustible. Plena carga A plena carga el motor tiene que proporcionar la potencia máxima. Esto se consigue enriqueciendo la mezcla en comparación con la composición que tiene en carga parcial. El valor del enriquecimiento se programa en la unidad de control en forma específica para cada motor. La información relativa al estado de plena carga la recibe la unidad de control por intermedio del interruptor de mariposa. Interruptor de mariposa 30
  • 31. El interruptor de mariposa va fijado al colector de admisión y es accionado por el eje de la mariposa. En posiciones extremas de plena carga y ralentí se cierra un contacto. Aceleración Durante la aceleración se inyecta combustible adicional. Al pasar de un estado de servicio a otro se producen variaciones en la mezcla, que se corrigen para mejorar el estado de marcha. Si a un régimen de revoluciones constante se abre bruscamente la mariposa, a través del medidor de caudal de aire pasa tanto el aire que llega a las cámaras de combustión como el necesario para elevar la presión del colector de admisión al nuevo nivel. La aleta-sonda se desplaza con ello brevemente más allá de la posición correspondiente a la apertura total de la mariposa. Esta sobre carrera provoca una mayor dosificación de combustible (enriquecimiento de aceleración), con el que se consigue un buen comportamiento de transición durante la fase de calentamiento, sin embargo, este enriquecimiento de aceleración no es suficiente. En este estado de servicio la unidad de control evalúa además, a través de la señal eléctrica, la velocidad a la que la aleta-sonda se desplaza en el medidor de caudal de aire. Adaptación de la temperatura del aire El caudal de combustible inyectado se adapta a la temperatura del aire. La masa de aire determinante para la combustión depende de la temperatura del caudal de aire aspirado. El aire frío es más denso. Esto significa que para una misma posición de la mariposa el llenado de los cilindros empeora al aumentar la temperatura del aire. Para registrar este efecto, en el canal de aspiración del medidor de caudal de aire se ha instalado una sonda térmica que indica a la unidad de control la temperatura del aire aspirado, de forma que esta pueda regular en consecuencia el caudal de combustible a dosificar. Adaptaciones adicionales A fin de optimizar individualmente para cada vehículo el comportamiento de marcha en determinados estados de servicio, pueden realizarse adaptaciones adicionales. Limitación del número de revoluciones En el sistema de limitación de revoluciones utilizado hasta ahora, el encendido es cortocircuitado por el rotor del distribuidor al alcanzarse un determinado régimen máximo. Este método no es aplicable a los vehículos con catalizador, ya que el combustible que sigue inyectándose llegaría sin quemar a dicho catalizador, lo que provocaría fallos térmicos en el mismo. Para resolverlo se limita electrónicamente él número de revoluciones. La activación de este circuito corre a cargo de la propia unidad de control. La señal dependiente del número de revoluciones se compara con un valor límite fijo, al superarse el cual se suprimen las señales de inyección. Marcha con el motor retenido Durante la transición a este régimen de marcha, por encima de un determinado régimen de revoluciones puede cortarse la alimentación de combustible, es decir, las válvulas de inyección pueden permanecer cerradas. 31
  • 32. La unidad de control analiza con este fin las señales procedentes del interruptor de mariposa y el régimen de revolución. Si él numero de revoluciones desciende por debajo de un valor determinado o si se abre de nuevo el contacto de ralentí en el interruptor de mariposa, se reanuda la alimentación de combustible. El número de revoluciones a partir del cual se suprime los impulsos de inyección es controlado en función de la temperatura del motor. UNIDAD DE CONTROL En su calidad de unidad central, la unidad de control analiza los datos proporcionados por los sensores, relativos al estado de servicio del motor. A partir de esos datos se forman los impulsos de control para las válvulas de inyección, de esta forma el caudal de combustible a eyectar es determinado por la duración de apertura de las válvulas de inyección. Estructura de la unidad de control La unidad de control del L-JETRONIC se encuentra alojada en una carcasa metálica instalada en el vehículo en un lugar protegido contra salpicadura de agua y fuera del campo de irradiación de calor del motor. Los componentes electrónicos de la unidad van dispuestos en placas de circuito impreso, y los componentes de potencia de las etapas finales en el marco metálico de la unidad de control, quedando así garantizada una buena disipación del calor. La utilización de circuitos integrados y de elementos híbridos permite reducir el número de componentes utilizados. La reunión de grupos funcionales en circuitos integrados (por ej. conformador de impulsos, divisor de impulsos, y multivibrador de control de división) y de los componentes en elementos híbridos, incrementa la fiabilidad de la unidad. La conexión de la unidad de control a las válvulas de inyección, a los medidores y a la red eléctrica del vehículo se realiza mediante un conector múltiple. El circuito de entrada de la unidad de control se ha diseñado de forma que esta quede protegida contra polaridad incorrecta y cortocircuito. 32
  • 33. Para efectuar mediciones en la unidad de control y en los medidores se dispone de instrumentos especiales, que pueden conectarse mediante conectores múltiples entre el haz de cables y la unidad de control. Procesamiento de informaciones y formación de los impulsos de inyección. La frecuencia de los impulsos de inyección se calcula a partir del régimen de revoluciones del motor. El régimen y el caudal de aire aspirado determinan el tiempo básico de la inyección. La determinación del tiempo básico de inyección tiene lugar en un grupo especial de circuitos de la unidad de control, el llamado multivibrador de control de dimensión. Este multivibrador (DSM) recibe del divisor de frecuencia la información del número de revoluciones y la procesa junto con la señal de aire. Con el objeto de conseguir la inyección intermitente de combustible, el DSM transforma la tensión en impulsos del control rectangulares. La duración de estos impulsos determina el caudal básico de inyección, es decir, la cantidad de combustible que ha de inyectarse en cada carrera de admisión, sin tener en cuenta eventuales correcciones, se denomina tiempo básico de inyección. Cuanto mayor sea el caudal de aire aspirado en cada carrera de admisión, tanto mayor será el tiempo básico de inyección. Puede pensarse al respecto en dos casos límites: Si suponiendo constante el caudal de aire aumenta el número de revoluciones del motor, entonces desciende la presión absoluta detrás de la mariposa, y los cilindros aspiran menos aire en cada carrera, es decir, se reduce el llenado de los cilindros. A causa de ello se necesita menos combustible para la combustión, y la duración del impulso disminuye en consecuencia. Si aumenta la potencia del motor y con ello el caudal de aire aspirado por minuto, y suponiendo que el régimen de revoluciones permanezca constante, entonces aumenta también el llenado de los cilindros y se consume más combustible; la duración de impulso del DSM será mayor. Durante la marcha, el régimen y la potencia del motor varían generalmente al mismo tiempo, por lo que el DSM calcula constantemente el tiempo básico de inyección. A un régimen elevado, la potencia del motor es normalmente grande (plena carga), lo que en última instancia significa una mayor duración de impulso y con ello una mayor cantidad de combustible por cada inyección. El tiempo básico de inyección es ampliado por las señales de los medidores en dependencia del estado de servicio del motor. La adaptación del tiempo básico de inyección a las distintas condiciones de servicio corre a cargo de la etapa multiplicadora en la unidad de control. Esta etapa es dirigida por impulsos de la duración del DSM. Además la etapa multiplicadora recoge informaciones adicionales sobre distintos estados de servicio del motor como arranque en frío, fase de calentamiento, servicio en plena carga, etc... De ahí calcula un factor de corrección y lo multiplica por el tiempo básico de inyección calculado por el DSM. El tiempo resultante se suma al tiempo básico de inyección, es decir, el tiempo de inyección se prolonga y la mezcla de aire y combustible se hace más rica, es pues una medida del enriquecimiento de combustible, expresada por un factor que se designa “factor de enriquecimiento”. Así por ejemplo cuando la temperatura es muy baja, las válvulas inyectan al principio de la fase de calentamiento una cantidad doble o triple de combustible. 33
  • 34. Corrección de la tensión El tiempo de excitación de las válvulas de inyección depende en gran medida de la tensión de la batería. Sin una corrección electrónica de la tensión, el retardo de reacción resultante tendría como consecuencia una duración de la inyección demasiado corta, y con ello un caudal de inyección insuficiente. Si no se tomasen medidas para evitarlo, cuanto más baja fuese la tensión de la batería, tanto menos combustible recibiría el motor. Por razón, cuando la tensión de la batería es muy baja como sucede, por ej..., después del arranque en frío con una batería muy descargada, ha de compensarse mediante la correspondiente prolongación del tiempo de impulso previamente calculado, con el fin de que el motor reciba el caudal de combustible correcto. Esto se denomina “compensación de la tensión”, y para llevarlo a cabo se introduce la tensión de la batería en la unidad de control como magnitud de control. Una etapa electrónica de compensación prolonga los impulsos de activación de las válvulas justamente en el valor correspondiente al retardo de reacción de las válvulas de inyección y dependiente de la tensión. La duración total de los impulsos de inyección es la suma del: tiempo básico de inyección + tiempo de corrección + tiempo de corrección de tensión Impulsos de inyección Los impulsos de inyección generados por la etapa multiplicadora son amplificados en una etapa final subsiguiente. Con estos impulsos amplificados se activan las válvulas de inyección. Todas las válvulas de inyección del motor abren y cierran simultáneamente. A cada válvula va conectada en serie una resistencia adicional para limitar la intensidad de corriente. La etapa final del L-JETRONIC abastece de corriente a 3 ó 4 válvulas simultáneamente. Las unidades de control para motores de 6 y de 8 cilindros tienen dos etapas finales con 3 ó 4 válvulas de inyección respectivamente. Ambas etapas finales trabajan sincronizadamente. La etapa de inyección del L-JETRONIC se ha elegido de forma que por cada vuelta del árbol de levas se inyecte dos veces la mitad del combustible que necesita cada cilindro. Además del sistema de activación de las válvulas de inyección mediante resistencias adicionales, existen unidades de control con etapa final regulada. En estas unidades, las válvulas de inyección funcionan sin resistencias adicionales. La activación de las válvulas de inyección tiene lugar entonces en la siguiente forma: en cuando las armaduras de las válvulas son atraídas al comienzo del impulso, la corriente eléctrica de la válvula se reduce, para todo el resto de la duración del impulso, a una intensidad considerablemente menor, llamada corriente de retención. Dado que al principio del impulso estas válvulas se conectan con una intensidad de corriente muy elevada, se consiguen tiempos de reacción cortos. Al reducirse la intensidad después de la conexión, la etapa final se somete a menos carga. Gracias a ello se pueden conectar hasta 12 válvulas a una etapa final. 34
  • 35. Regulación Lambda Sonda Lambda La sonda lambda proporciona a la unidad de control una señal correspondiente a la composición momentánea de la mezcla. La sonda lambda va instalada en el tubo de escape del motor, en un lugar en el que reina la temperatura necesaria para el funcionamiento de la sonda en todo el margen de servicio del motor. Actuación La sonda penetra en la corriente de gases de escape y está diseñada de forma que el lado interior del electrodo sea bañado por los gases, mientras que el lado exterior está en contacto con el aire exterior. La sonda consta esencialmente de un cuerpo de cerámica especial, cuyas superficies van equipadas con electrodos de platino permeables a los gases. La actuación de la sonda se basa en que el material cerámico es poroso y permite la difusión del oxígeno del aire. La cerámica se hace conductora a elevadas temperaturas. Cuando el contenido de oxígeno no es igual a ambos lados de los electrodos, se establece entre éstos una tensión eléctrica. Para una composición estequiométrica de la mezcla de aire y combustible de Lambda =1, resulta una función de salto. Esta tensión representa la señal de medición. La tensión y resistencia interna de la sonda dependen de la temperatura. Se consigue una regulación fiable a temperaturas superiores a 350ºC (sonda calentada) o de 200ºC (sonda no calentada). La alimentación de combustible al motor es regulada por la instalación de preparación de mezcla conforme a la información relativa a la composición de la mezcla, facilitada por la sonda lambda, de forma que se consiga una proporción de aire-combustible lambda igual a 1. La tensión de la sonda es una medida para la corrección del caudal de combustible en la preparación de la mezcla. La señal elaborada en el circuito regulador se utiliza para influir sobre los elementos de ajuste de la instalación JETRONIC. En el caso del L-JETRONIC, la unidad electrónica de control se convierte en un controlador electrónico que activa convenientemente las válvulas de inyección para dosificar esta. El procesamiento de señales en el MOTRONIC se realiza de forma análoga. De esta forma el combustible puede dosificarse con tal exactitud, que en todos los estados de servicio se dispone una proporción óptima de aire-combustible independientemente de la carga y del régimen de revoluciones del motor. DATOS TÉCNICOS DEL SISTEMA L- JETRONIC • Valores universales de presiones en el sistema: * Presión de combustible 2,7 + - 0,25 bares * Presión de bomba 7 bares 3 * Caudal de bomba 700 cm en 30 seg. * Estanqueidad en el sistema. 0,3 bares 35
  • 36. SISTEMA DE INYECCIÓN MOTRONIC En líneas muy generales podría describirse el Motronic como la aplicación conjunta de un sistema de inyección L-JETRONIC, conjuntamente con los dispositivos electrónicos necesarios de un encendido EZK, todo ello coordinado por una misma unidad electrónica de control, común a ambos sub-sistemas. Esto es lo que aparece si contemplamos con atención el esquema que nos muestra la figura 1 cuya interpretación tiene que resultarnos fácil después de lo que ya se ha estudiado hasta el momento. 36
  • 37. En efecto: En la parte superior del esquema tenemos el circuito de alimentación clásico de un sistema Motronic en general compuesto por un depósito de gasolina (1), una bomba de alimentación eléctrica (2), un filtro y una rampa distribuidora (4) para la alimentación de los seis inyectores de que consta el equipo presente mas el inyector de arranque en frío que todavía puede ser utilizado en estos equipos. La presencia del regulador de presión (5), con toma de vacío, convierte este esquema, hasta aquí, en un esquema básicamente igual al L-JETRONIC. Un elemento especial lo encontramos en el amortiguador de vibraciones (6) que establece una corriente fluida en el paso de la gasolina de retorno al depósito y evita la formación de burbujas de vapor por mantener en general baja la temperatura del combustible gracias a la constante recirculación del líquido, lo que asegura una mejor dosificación. El sistema empleado para la medición del caudal de aire es igual al procedimiento del caudalímetro mecánico con potenciómetro que hemos visto en el L-JETRONIC. Una mariposa de la sonda (16) mueve un cursor en el potenciómetro. En el 17 de la figura tenemos la sonda de temperatura de aire y en el 22 el tornillo de riqueza de ralentí. Los demás elementos que forman parte del equipo de inyección de gasolina nos son sobradamente conocidos. Así tenemos la mariposa de aceleración (14) con su caja de contactores (15), la caja de aire adicional (21) así como la sonda de temperatura del agua de refrigeración (20), el inyector (11), la válvula o inyector de arranque en frío (12) con su termocontacto temporizado (19), etc.. A todos estos elementos conocidos vemos en el esquema que se adjunta, una serie de nuevos dispositivos que tienen que ver con la parte del sub-sistema que comporta el encendido. En la zona del cigüeñal tenemos, por ejemplo, la presencia de dos captores que mandan información a la unidad electrónica de control. Estos captores son: el captor de velocidad de rotación (24) y el captor de referencia angular (23), dos datos fundamentales para conocer el punto exacto de producción de la chispa entre los electrodos de las bujías y el número de chispas que hay que proveer. Por otra parte, tenemos dibujado en la parte superior de la culata, la bobina de encendido (8), el distribuidor (9) sin platinos y la bujía (10), elementos básicos de este sistema. Antes de continuar adelante cabe destacar la ausencia del tradicional avance de encendido, tan propio de todas las instalaciones de producción de chispa. Por el contrario, el avance de encendido, tanto centrífugo, como de vacío, se halla grabado en la memoria de la unidad electrónica de control. 37
  • 38. 38
  • 39. La unidad electrónica de control La centralización de los dos sub-sistemas de que consta el equipo en una sola unidad electrónica de control hace que este dispositivo electrónico sea uno de los más complicados que fabrica la marca alemana para sus equipos. En la figura 2 tenemos una vista de la constitución interna de una de estas cajas y ya se puede ver la cantidad de circuitos integrados de que se compone el conjunto así como de todos los demás elementos discretos abundantes, como condensadores, transistores, diodos y gran cantidad de resistencias. El circuito puramente electrónico pertenece a una especialidad cuyos estudios son ajenos al tema directo, de modo que para tener una idea muy general de su funcionamiento vamos a indicar solamente, por el momento, los puntos principales de que se vale una unidad electrónica de este tipo para la realización de su trabajo. Así pues, en la citada figura 2 tenemos señalados los conjuntos electrónicos fundamentales como son el circuito integrado que forma el transformador analógico-digital (1), el otro circuito integrado que constituye el microordenador para programas estándar y datos (2); el transistor de potencia (3) mediante el cual se manda la orden de encendido y los circuitos integrados de mando de que consta la unidad. Una aproximación más detallada al funcionamiento de una unidad electrónica de control de este tipo lo podemos ver por medio de un esquema de bloques como el que se muestra en la figura 3. Por medio de él se tendrá una idea general de la forma como es elaborada la información que se recibe en la UEC a través de los determinados elementos de que consta esta unidad electrónica. En primer lugar, nos encontramos, en la parte extrema de la izquierda del dibujo, con la representación de los diferentes sensores de que dispone una UEC utilizada en el Motronic. Dada la necesidad de disponer de dos sub-sistemas tiene también distribuidas en dos partes las informaciones recibidas por los sensores. En la parte superior del dibujo tenemos las correspondientes al sistema de encendido con la captación de los parámetros relativos a las revoluciones del motor y a la situación angular del cigüeñal. Estas informaciones llegan por medio de impulsos, los cuales pasarán a la entrada el resultado que irá a la línea de transporte de datos desde donde sufrirá la elaboración propia del resto de los elementos en el microprocesador. Por otro lado tenemos la entrada de los datos procedentes de los sensores propios de la inyección de gasolina. Todos estos datos entran en forma de variaciones de tensión de modo que serían fácilmente aceptadas en la unidad que trabajara por los procedimientos analógicos; pero como quiera que el microordenador y sus memorias trabajan con procedimientos digitales, para unificar las señales pasan todos estos datos a un cambiador analógico/digital que después de efectuar una transformación de las señales las envía a la entrada y de allí a la vía de transporte de datos, los cuales serán elaborados por las unidades correspondientes. El microordenador está compuesto por una unidad aritmético/lógica (UAL) de funcionamiento totalmente digital, la cual realiza funciones aritméticas y operaciones lógicas con los datos que le van suministrando. Como todas estas unidades dispone también de su correspondiente acumulador y de su unidad de trabajo. 39
  • 40. La correlación entre el microordenador y la vía de datos está regida también por las memorias que vemos representadas por dos bloques de la parte central, a la derecha, del esquema de la figura 3 que estamos ahora conectando. Así tenemos la memoria ROM, propia para el funcionamiento de trabajo de la UEC y la memoria RAM, o de acceso aleatorio. A través de todas estas informaciones se elaboran las órdenes de mando que pasan a la salida de la UEC a cada uno de los elementos que controlan el funcionamiento del Motronic tales como la bomba de combustible, la bobina de encendido y la inyección. EL sub-sistema de inyección de nafta Después de haber visto el esquema general del Motronic y de comparar los adquiridos con los elementos que forman este sub-sistema de inyección de nafta, no parece necesario hacer una descripción pormenorizada de los diferentes aparatos que componen el equipo, en esta parte de la inyección, pues ellos son idénticos a los que ya conocemos sobradamente. La única variante de importancia en la comparación de un L-Jetronic con un Motronic la tenemos que encontrar en la unidad electrónica de control, que trabaja principalmente por un sistema digital a diferencia de los sistemas analógicos que se utilizan con preferencia en los L-Jetronic. Pero esta diferencia es necesaria para que se pueda llevar a cabo la mayor acumulación de datos que el Motronic comporta en virtud de su mayor número de funciones. Como quiera que la UEC haya sido ya explicada en cuanto puede interesar a un mecánico, vamos a dedicarle una mayor extensión en este capítulo al sub- sistema de encendido que es la parte que puede resultar novedosa con respecto a lo que llevamos visto hasta el momento. Antes de entrar en este tema veamos, en la fig. 4, todo el conjunto de los componentes del Motronic. Nos será fácil reconocer todos aquellos que guardan relación con el sub- sistema de inyección. 40
  • 41. El sub-sistema de encendido Un esquema básico del encendido que produce el Motronic lo podemos ver en la fig. 5. Después de la llave de contacto (1) la corriente pasa al primario de la bobina (2) de encendido. El circuito se establece a masa a través de la unidad electrónica de control (3) que es la que determina el momento del corte de la corriente en el primario y por lo tanto la reacción de la corriente de alta tensión en el arrollamiento secundario de la bobina y el paso de esta corriente al distribuidor (4). Desde aquí el distribuidor manda la corriente de alta tensión a las bujías (5) por el orden establecido del encendido. Ante esta explicación tan sencilla hay que aclarar puntos de mayor importancia y que son propios de este equipo. Por el momento vemos la ausencia de ruptor no ya de tipo mecánico, por supuesto, sino ni siquiera del tipo electromagnético, o sin platinos. El distribuidor que podemos ver en la fig. 6, junto a la bobina de encendido, consta, sencillamente, de un rotor distribuidor antiparasitario (2) que en su giro va mandando la corriente de alta tensión que recibe a través de su conector central, hacia todos los contactos que van a parar a cada una de las bujías. Podemos compararlo, por lo tanto, con la función de distribución que ejerce la cabeza del distribuidor de los motores tradicionales. No existen en el eje que propulsa este aparato ninguna leva ni masas polares de avances de encendido. Su función está ahora llevada a la máxima simplicidad y su consumo de energía también. Como quiera que disponga de muy poco volumen puede ser colocado a la salida del eje de levas sin que produzca el menor estorbo. 41
  • 42. El segundo punto importante es, precisamente, la ausencia de avances de encendido en función de la velocidad. Todas estas masas polares de que constan los distribuidores tradicionales, mediante las cuales se desplaza en un valor angular determinado el eje de distribución, con respecto al eje de arrastre, y se modifica la posición de la leva para que corte la corriente del primario de la bobina con anticipación de acuerdo con la velocidad de giro del motor, han sido realizados en el Motronic por procedimientos totalmente electrónicos, con intervención directa del microordenador. En la figura 7 podemos ver lo que se llama una cartografía compleja del encendido del Motronic. Vemos que para la determinación del ángulo de avance no solamente se tiene en cuenta la velocidad de giro del motor sino también el estado de carga a que se encuentre. Cada uno de estos puntos, que se proporcionan como un perfil montañoso, se ha calculado previamente en un banco de pruebas con el motor en concreto y posteriormente ha sido cuidadosamente estudiado, con todas sus variantes, sobre el vehículo en funcionamiento y teniendo en cuenta las condiciones más óptimas de consumo, polución de los gases de escape y buenas condiciones de conducción. Todos estos puntos que vemos en la cartografía de la figura 7 dan por resultado no solamente un avance de acuerdo con el régimen de giro sino con otros factores por medio de los cuales se permite un funcionamiento más óptimo del motor. 42
  • 43. Una vez obtenidos todos estos datos, de la forma que muestra la cartografía, se pasan a la memoria del Motronic en un módulo electrónico por medio del cual se puede determinar, entre dos fases de encendido sucesivas, el valor del avance de acuerdo con las informaciones que la UEC recibe sobre la carga a que está sometido el motor y la velocidad de régimen que soporta. Estos valores son consultados con la memoria y ello da como resultado un impulso inicial que corresponde a una posición óptima de las curvas gravadas en la cartografía que a su vez la memoria tiene siempre presente. El Motronic recibe información a través de dos captores que se encuentran colocados de modo que puedan tomar sus datos directamente del cigüeñal. Un esquema de estos captores podemos verlo en la figura 8. A la derecha de la figura y en posición vertical encontramos el captor de la velocidad de rotación mientras el de la izquierda es el captor de referencia angular. Como puede verse, constan de un imán permanente (1) que se encuentra sujeto a un conector (2), todo ello fijado en el bloque de motor (3). En el interior del captor encontramos un núcleo de hierro dulce (4) y una bobina (5). La corona del motor (6) dispone una marca de referencia (7) y su movimiento entre uno y otro captor determinan la señal necesaria para que la UEC conozca los parámetros fundamentales que determinarán su orden de encendido. La precisión obtenida por este 43
  • 44. sistema resulta muy superior a la que puede obtenerse con los distribuidores de encendido electrónicos que utilizan el captor inductivo o bien el efecto HALL. Pero en lo que respecta al encendido no acaban aquí las ventajas que su integración en la UEC comporta con respecto a los encendidos electrónicos independientes. Otra de las grandes virtudes del sistema lo vamos a encontrar también en el mando del ángulo de leva. Como es bien sabido por los electricistas del automóvil, la energía almacenada dentro del campo magnético de una bobina de encendido va disminuyendo a medida que se le exige una mayor cantidad de producción de chispas por minuto, si se supone siempre constante el ángulo de leva o duración del corte de la corriente del primario. Esto explica el porqué los encendidos tradicionales son tanto más ineficaces a medida que el régimen del motor aumenta ya que el valor de la corriente de alta tensión disminuye cuando aumenta el régimen. Este problema puede solucionarlo muy fácilmente la unidad electrónica de control si previamente se le dan los datos óptimos de mando del ángulo de leva de una manera parecida a lo que hemos hecho con el avance de encendido. En efecto, también puede estudiarse con todo detenimiento, en el laboratorio, los valores más óptimos de duración del estado de conducción del arrollamiento primario de la bobina de encendido de acuerdo con la velocidad de giro del motor y de la tensión, de modo que se pueda disponer siempre de una corriente primaria lo más parecida posible a la equivalente a un funcionamiento estacionario. Ello da como resultado la creación de la llamada cartografía del ángulo de leva, realizada por ordenador, y cuyo contenido puede pasarse a una memoria y proporcionarla al microordenador para que reaccione de la forma adecuada frente a los numerosos estados de velocidad de régimen y tensión de la batería. A modo de ejemplo, puede verse una de estas cartografías en la figura 9. Como puede deducirse, la utilización por parte del microordenador es semejante a lo que ya se explicó en el caso del avance de encendido. Como ha podido verse, toda esta parte correspondiente al sub-sistema de encendido pertenece a un área técnica que difiere bastante de sus procedimientos y sus fenómenos físicos a lo que es el tema de inyección de nafta que realmente nos interesa estudiar. De todas formas la presencia de la unidad electrónica de control, de tantas posibilidades por su técnica digital como la que se ha estudiado y equipa al Motronic, no solamente permite hacerse cargo de dos sistemas tan importantes para el funcionamiento del motor 44
  • 45. como son la alimentación y el encendido, sino que incluso podría llegar a integrar cualquier otro tipo de control propio del automóvil. DATOS TÉCNICOS DEL SISTEMA MOTRONIC • Valores universales de presiones en el sistema: * Presión de combustible 2,6 a 3 bares * Presión de la bomba 6 a 7 bares 3 * Caudal de la bomba (en retorno) 1800 cm / min. 45
  • 46. SISTEMA DE INYECCIÓN MONO-JETRONIC En los equipos de inyección el sistema Mono-Jetronic que es el que vamos a describir en este capítulo, sin entrar tampoco en demasiadas profundidades ya que lo esencial de la inyección a nafta lo hemos visto anteriormente. En la fig. 10 puede verse una buena parte del conjunto de un Mono-Jetronic montado sobre un colector de admisión. Como puede apreciarse, a primera vista tiene el aspecto de un carburador, lo que da una idea inicial de su sencillez, pero pronto veremos que se basa en una teoría de funcionamiento totalmente diferente a las que los carburadores están utilizando, y que de hecho practica en la filosofía de la inyección de nafta aunque con gran simplificación. Un esquema de funciones de este equipo lo tenemos en la fig. 11. Los tres elementos fundamentales están comprendidos en una válvula de inyección (1), única para todos los cilindros del motor, colocada en posición anterior a la válvula de mariposa de aceleración, en una disposición semejante a la que se presenta en los extremos de los tubos surtidores de los carburadores. La diferencia es que esta válvula de inyección no 46
  • 47. funcionará en virtud del aire succionado por el motor, como ocurre en el carburador, sino que la cantidad de nafta que salga de él será inyectada en virtud de las ordenes de tiempo de abertura que reciba de una sencilla unidad electrónica de control (2), la cual recibe información procedente de los siguientes puntos: temperatura del motor, posición de la mariposa de aceleración, régimen de giro del motor y medidor del caudal de aire. A esta información puede unirse también la procedente de una sonda Lambda en el caso de que se tenga que establecer un estricto control del grado de toxicidad de las emisiones. Con todos estos datos, la UEC determina el tiempo de abertura de la válvula de inyección de un modo similar a como se ha visto en otros equipos Jetronic. Aproximándonos más a la forma de estar compuesto este Mono-Jetronic podemos ver en la fig. 12 un esquema que nos muestra los diversos dispositivos de que consta. En la parte alta del dibujo tenemos representado el circuito de alimentación que funciona con la misma disposición que este mismo circuito en los equipos mayores. La bomba eléctrica de combustible (1) aspira la gasolina del depósito (2) y a través de un filtro (3) lo bombea hasta la válvula de inyección (4), manteniéndose allí una presión estable gracias a los servicios de un regulador de presión (5), de características iguales a los reguladores que ya hemos descriptos con anterioridad. Este es el circuito de combustible. El momento más singular del sistema en esta parte descripta se encuentra en la válvula de inyección (4) o mini-inyector, que, aunque está basado en un principio similar al utilizado por los inyectores ya estudiados, presenta algunas variedades constructivas. Para ver su composición interna disponemos del dibujo de la fig. 13. Aquí vemos, señalados por medio de flechas, los conductos de entrada y salida de nafta, la cual inunda a una presión estable (siempre a baja presión) toda la cámara del inyector. La bobina (b) recibe los impulsos eléctricos procedentes de la UEC a través de la conexión eléctrica (c). El campo magnético creado determina la posición del núcleo (n) con lo que se hace disminuir la presión del muelle (m) a valores por debajo de la presión reinante en el interior de la cámara. En este momento se produce la inyección. 47
  • 48. Continuamos con la fig. 12 para ver el resto de los componentes de este equipo. Aquí nos encontramos ahora con la UEC (6) que recibe la información de los parámetros clásicos en todos los sistemas de inyección de nafta. Así tenemos el captor de temperatura del motor (7), el interruptor de la mariposa (8) para conocer los estados de ralentí y plena carga, y el medidor de masa de aire (9) que en este dibujo que nos sirve de esquema se compone de un sistema de hilo caliente, semejante en su principio al utilizado en el LH-Jetronic, pero que podría ser sustituido por un sistema de sonda con potenciómetro, como en el caso del LE-Jetronic, o incluso por un sistema similar K- Jetronic según el diseño de los equipos y al motor al que van destinado. La UEC manda sus órdenes a la válvula de inyección (4) y al corrector de marcha de ralentí (10). En la fig. 14 tenemos la forma exterior de los principales elementos de un equipo Mono- Jetronic con dispositivo de mando electrónico incorporado en el mismo medidor de caudal de aire. Dado el hecho de la mayor simplicidad de estos equipos, de la presencia de un solo inyector para todos los cilindros, además trabaja a presiones de poco más de 1 bar, y de la simplificación general del equipo, el Mono-Jetronic representa una posibilidad de lucha contra el carburador por el precio más ajustado que se consigue en este equipo. 48
  • 49. DATOS TÉCNICOS DEL SISTEMA MONO-JETRONIC • Valores universales de presión en el sistema: * Presión de combustible 1 bar 3 * Caudal de la bomba 1200 cm / min. 49
  • 50. SISTEMA INTEGRADO DE INYECCIÓN Y ENCENDIDO RENIX PARA RENAULT Para centrar nuestra explicación al respecto debemos comenzar por ver la fig. 20 donde presentamos un esquema muy general de la disposición de los principales elementos que forman el sistema Renix Electronic. En primer lugar nos encontramos con el motor visto desde arriba mostrando la zona de la culata en primer término. En 2 tenemos el colector de escape, mientras que el colector de admisión 3 queda a la izquierda de la figura. La rampa de distribución 4 del combustible se encuentra alimentada por una electrobomba que manda la nafta hacia un filtro y de éste pasa a la rampa en la dirección que se indica en el dibujo. El conducto está en contacto con los inyectores (I1, I2, I3 e I4) que se encuentran montados en cada uno de los tubos de admisión. Por otra parte, a través del conducto (5) de combustible se pone en contacto con el regulador de presión (6) el cual, actuando en la misma forma que vimos en los equipos Jetronic, se mantiene la presión de 2,5 bares (más o menos 0,2 bares) en todo el circuito. El combustible que sobra pasa de nuevo, por medio del retorno, al depósito. Es interesante ver la colocación del regulador electrónico de ralentí (7), válvula semejante a otras descriptas con anterioridad. Y también hay que destacar la presencia de la UEC (8) que integra el encendido. Como puede verse, la UEC recibe una señal de vacío a través del conducto (9), controlada por un calibre (10) que actúa sobre el regulador de vacío. En cuanto a las conexiones eléctricas de la UEC tenemos, el 11, la sonda de temperatura de agua y, junto a ella, el termocontacto (12); en 13 se encuentra una termistancia y en 14, tenemos el detector de picado. La sonda de temperatura del aire (15) manda también su información a la UEC. 50
  • 51. Por último, hay que destacar, en esta figura que presenta la disposición general del equipo, el centro del colector de admisión en que se encuentra la caja de la mariposa (16), fabricada por WEBER o por SOLEX y desde la cual, y como ya veremos más adelante, se controla el volumen del aire que entra en el colector. Este sistema es de inyección simultánea, de modo que los cuatro inyectores inyectan nafta al mismo tiempo y una vez cada vuelta completa del cigüeñal. Funciones y parámetros de la UEC La UEC de este equipo trabaja por el sistema digital y consta de un microprocesador, como unidad fundamental, construido en circuito impreso. En la fig. 21 mostramos un esquema de bloques en el que quedan de manifiesto cuáles son los parámetros sobre los que trabaja esta unidad. Analicemos estos parámetros. Principalmente la UEC ha de conocer el régimen de giro del motor y la presión que existe en el colector, ya que de estos valores dependerá la dosificación básica. Después necesita una serie de periféricos de referencia tales como: Captador de temperatura del aire Funciona por medio de un termistor que manda a la UEC una señal eléctrica según el estado de temperatura del aire. 51
  • 52. Temperatura del agua Actúa de igual forma que el anterior. Las señales eléctricas enviadas permiten a la UEC determinar las correcciones de riqueza de la dosificación y el avance necesario. Regulación de riqueza A través del potenciómetro de riqueza del ralentí. Tensión de la batería Para conocer siempre el estado de tensión de la red y hacer las rectificaciones convenientes. Detector de picado Para hacer las correcciones en el avance de encendido inmediatamente que se detecta el picado, la UEC dispone de este sensor. Información de arranque La UEC ha de poder distinguir si se trata o no de una situación de arranque. Contactor de la mariposa Este sensor avisa de la posición de ralentí por no hallarse accionado el pedal del acelerador y la posición de plena carga. Esta información es muy importante en el equipo. Válvula de regulación de ralentí Ha de funcionar en el caso de puesta en marcha y durante determinados momentos de giro del motor. Todos los datos proporcionados por estos sensores son elaborados en la UEC y se convierten en órdenes de mando para los tres siguientes clásicos elementos de un equipo de inyección que integra también el encendido: a)- La electrobomba b)- Los inyectores c)- La bobina de encendido Parámetros fundamentales: Captador de posición y presión del aire Para conseguir integrar el encendido resulta indispensable que la UEC conozca en todo momento el estado angular de giro en que se encuentre el cigüeñal. El sistema Renix puede determinar de esta forma no sólo la posición que el cigüeñal tiene en cada momento, sino también la velocidad de régimen. El sensor que lleva a efecto esta función es el “captador de posición” que trabaja conjuntamente con el volante del motor. Este último consta de una corona que tiene tallados 44 dientes, aunque se han dejado 4 sin tallar (2 en cada semigiro) pues ésta es la zona en la que se va a producir la señal que la UEC podrá elaborar. De este modo se produce la señal exacta 90º antes del PMS y 90º antes del PMI a cada vuelta completa del cigüeñal. En la fig. 22 puede verse el volante y el captor de posición, el cual indica, al mismo tiempo la velocidad de rotación del motor, la posición del PMS (2) y la posición del PMI (3). 52
  • 53. Este captor se halla fijado a la carcasa del embrague por medio de tornillos de cabeza cilíndrica con refuerzo y queda automáticamente centrado, cuando los tornillos se han apretados, a una distancia de 1 mm aproximadamente del volante. Transforma en señales eléctricas los pasos del volante en las zonas donde no se encuentran los dientes. Captor de presión absoluta (MAP): Esta es otra de las piezas fundamentales del sistema Renix ya que se encarga de dar información sobre la cantidad de aire que va a intervenir en la dosificación. 53
  • 54. Trabaja por medio de la medición de la presión que existe en el colector de admisión. Consta de una piezo-resistencia que, por medio de unas zonas adulteradas con un cristal de silicio, modifica su valor de resistencia eléctrica según la presión. Esto produce unas variaciones de resistencias mantenidas dentro de una tensión de 5 voltios, dando la debida información a la UEC de acuerdo con los cambios que experimenta. En la fig. 23 puede verse la forma que presenta esta pieza. Su conector consta de tres bornes cuya función es la siguiente: A masa; B tensión de salida; C + de 5 voltios. La posición ocupada en el motor por este captor se puede ver en la pasada fig. 20 señalado con 9 y 10, ya que el captor propiamente dicho se encuentra en la misma UEC. El contactor de la mariposa y la regulación del ralentí Contactor de la mariposa: La UEC necesita conocer los estados de plena carga exigidos al motor a través del pedal acelerador y también los momentos en que el pedal no es presionado por el conductor. Esto es lo que puede indicar el contactor de la mariposa. Se trata de un dispositivo del tipo “todo o nada” y su constitución mecánica puede verse en la fig. 24. Como en otros casos similares, el dispositivo se basa en el recorrido de un rodillo (1) que efectúa a través de una leva (2) que al ser desplazada por el pie del conductor la palanca de la válvula mariposa. El rodillo (1) es, en realidad, el extremo de una palanca (3) que dentro de la caja de contactos (4) permite establecer un circuito eléctrico según se trate de cada una de las posiciones extremas de la mariposa y que no actúa en el caso de posiciones intermedias. La transmisión de estas señales a la UEC determina el ligero enriquecimiento de la mezcla cuando se establece un proceso de desaceleración. En la fig. 25 puede verse, señalado en negro, el lugar donde, en la práctica, se encuentra colocado el contactor. 54
  • 55. Válvula de regulación del ralentí: Esta válvula, cuya colocación en el motor puede verse en la fig. 26, trabaja de una manera similar a como lo hace el actuador que vimos en el Motronic. Dispone también de una válvula de cierre que gira solamente 90º con lo que abre o cierra el conducto suplementario de aire que determina el arranque y la velocidad de calentamiento del motor. La UEC determina el funcionamiento de esta válvula por medio de la corriente que le envía de acuerdo, a su vez, con lo que le indican los sensores de temperatura. En el momento del arranque en frío, o durante el régimen de calentamiento del motor, el giro del mismo sube entre 1000 y1100 r.p.m., siempre y cuando la temperatura del agua del motor se encuentre entre 0ºC y 20ºC. Si el conductor pulsa el pedal acelerador y supera este régimen, la UEC manda cerrar la válvula y se establece una posición de equilibrio que se desarrolla en el caudal de mantenimiento en régimen de ralentí. Cuando se da el contacto y el motor está parado, se abre esta válvula, lo que se detona por un ruido característico. La válvula permanece abierta durante la puesta en marcha del motor. Potenciómetro de riqueza del ralentí: La función principal de este dispositivo es la de dosificar el combustible con relación al aire fresco. También sirve para recuperar las dispersiones que se producen en los diferentes componentes del sistema, tales como los inyectores, los captores de aire y de presión, y el regulador de gasolina. Posee un tornillo de regulación que está protegido con un tapón de inviolabilidad. 55