Los debates sobre la inyección directa de combustible se centran casi por completo en los motores diésel. Cada vez más, sin embargo, La inyección directa se utiliza en motores de gasolina que van desde el del automóvil familiar hasta las camionetas y ahora los motores más pequeños. Todavía, La inyección de combustible en motores de gas es completamente diferente de los sistemas de boquillas de línea de bomba diesel.
A mediados de la década de 1970 se produjo la introducción de un sistema de inyección de combustible mecánico de Bosch en muchos automóviles europeos que se importaban aquí. En la década de 1980, GM y Ford introdujeron un sistema de combustible híbrido llamado inyección del cuerpo del acelerador (TBI). Consistía en una (s) placa (s) del acelerador y un inyector (es) encima de ella. El combustible se introdujo en un ambiente a presión atmosférica.
Ford fue el primero en traer la verdadera inyección de combustible al mercado de las camionetas en 1986. Esa innovación fue el sistema de inyección de combustible del puerto (PFI). Con este diseño, hay un inyector de combustible para cada cilindro que está montado en la unión del colector de admisión a la culata del cilindro (ubicado aproximadamente a 100 mm o menos de 4 pulgadas de la válvula de admisión).
Ventajas de Port Inject
Mientras que el TBI de General Motors operaba con baja presión de combustible (9 a 13 psi), el sistema Ford funcionaba a 45 psi. Una vez que la industria cambió a PFI, el rango de presión de combustible de operación estaba entre 45 y 60 psi.
La necesidad de cumplir con estándares más estrictos de emisiones y economía de combustible trajo la introducción de la inyección directa de gasolina (GDI).
Con este diseño, un inyector especialmente diseñado se coloca en la cámara de combustión de la culata de cilindros similar al de un inyector de combustible en un diesel. Este dispositivo inyecta gas directamente en la cámara de combustión a presiones de hasta 2, 200 psi.
El beneficio de GDI en comparación con PFI es que no hay pérdida de combustible en tránsito cuando la mezcla emulsionada viaja a través del canal de admisión de la culata de cilindros. La principal ventaja está en el cambio de fase que se produce con el gas en el cilindro. Debido al calor latente de vaporización, esto proporciona un efecto de enfriamiento a la mezcla de aire y combustible, ya que se usa calor para convertir la gasolina líquida en un estado enrarecido.
La temperatura más fría del aire cargado de GDI permite que la relación de compresión del motor aumente en muchas aplicaciones a un valor casi similar al diesel de 14:1. El método más eficaz para mejorar el ahorro de combustible en un motor de combustión interna es aumentar la relación de compresión.
Inyectores múltiples
Todavía, la evolución de estos sistemas no se detuvo. La última tendencia es la combinación de motores PFI y GDI. Con este diseño, el número de inyectores es el doble del número de cilindros. Hay un inyector PFI en el extremo de la culata del colector de admisión y un inyector en la cámara de combustión. El controlador del motor alterna entre estos dos inyectores de combustible.
Tradicionalmente, el motor se alimenta a través del inyector PFI cuando se arranca o funciona al ralentí y con cargas muy ligeras. Durante otros estados operativos, el motor es alimentado por el sistema GDI. No hay un estado operativo cuando ambos sistemas se utilizan simultáneamente.
Problemas con los depósitos de válvulas
Como muchos fabricantes realizan pruebas en la vida real antes de que un diseño entre en producción, no pueden duplicar todos los escenarios que conducen a las trampas de GDI. Con GDI, no hay combustible mojado en la parte posterior de la válvula de admisión. Todavía, durante la superposición de levas, Los gases de combustión se revierten allí y se convierten en depósitos de carbón. Estos depósitos se acumulan en la válvula de admisión y bloquean el flujo de aire hacia el cilindro.
Un fenómeno llamado preencendido a baja velocidad (LPSI) puede ocurrir cuando el motor está frío o en etapas de temperatura intermedia y se conduce a bajas rpm y bajo cargas moderadas.
En el mejor de los casos, El LSPI solo producirá ruido de combustión o romperá una bujía. Todavía, En muchas instancias, es tan severo que hará que un anillo caiga de un pistón o doble una biela.
La serie de eventos que pueden producir LSPI son demasiado técnicos y profundos para cubrirlos aquí. Se ha determinado que el aceite del motor es un gran contribuyente, aunque. Se encontró que los aceites de motor con un alto nivel de calcio son muy propensos a causar LSPI.
Por esta razón, Es imperativo que si está operando un motor GDI, use el aceite exacto que especifica el fabricante, que será una mezcla baja en calcio. Motores generales, por ejemplo, etiqueta su aceite bajo en calcio como Dextros.
Cuidando los depósitos de válvulas
Con el empleo de un sistema PFI / GDI, el estado de funcionamiento del motor con LSPI puede ser inducido por el sistema PFI y ya no es una preocupación. Tenga en cuenta que ninguna de las empresas automotrices estará obligada a cumplir con un reclamo por un motor destruido por LSPI una vez que expire la garantía del motor.
Si tiene un motor que es solo GDI, debe utilizar un sistema de combustible de buena calidad y un limpiador de inyectores para mantener limpio el pivote del inyector. Sin embargo, debido a que el combustible se introduce en el orificio del cilindro, un limpiador en el tanque no eliminará los depósitos de la válvula de admisión.
Hay muchos productos de limpieza excelentes en el mercado que se pueden introducir en el sistema de inducción con el motor a alta velocidad en vacío que trabajarán para aflojar los depósitos de la válvula para que puedan quemarse.
Es un protocolo de sonido para realizar este servicio cada 5, 000 a 7, 000 millas. Una vez que el carbono se vuelve demasiado duro o grueso, será imposible eliminarlo químicamente. En ese caso, es necesario quitar la culata.
Si el motor es un sistema PFI / GDI, su cuidado no requiere mucho más que usar el aceite de motor especificado y un buen limpiador del sistema de combustible en el tanque cada 3, 000 millas. La química mantendrá limpias las válvulas junto con los pivotes de los inyectores PFI y GDI y hará que el sistema no tenga preocupaciones.
No se preocupe por tener un motor exclusivo para GDI. Pero le recomiendo encarecidamente que siga los pasos de mantenimiento que describí aquí para disfrutar de años de servicio sin problemas. Que no, probablemente estará instalando un nuevo motor en el vehículo más adelante.
