2 EFI (INYECCIÓN ELECTRÓNICA DE COMBUSTIBLE) Durante la década de los 60, se utilizaba el carburador en la mayoría de los sistemas más comunes de suministro de combustible. Sin embargo, en 1971, se desarrollo desarrollo un sistema E! "!nyecci# "!nyecci#n n Electr#nica Electr#nica de $ombustible% $ombustible%,, el cual sumi sumini nist stra ra comb combus usti tibl ble e al moto motorr medi median ante te una una iny inyecci ecci#n #n cont contro rola lada da electr#nicamente en los ori&icios de admisi#n sin utilizar un carburador. 'a com(utadora de control E! (uede ser di)idida en dos ti(os* de(endiendo de las di&erencias en los métodos utilizados (ara determinar la cantidad de combustible !nyectado. +no de ellos ellos es el de circuito circuito análog análogo o el cual utiliza utiliza control de sincronizaci#n de inyecci#n basado en el tiem(o reuerido (or un ca(acitor (ara ser cargado y descargado. El otro ti(o es el controlado (or microcom(utadora, en el cual una com(utadora utiliza datos almacenados en su memoria (ara determinar la sincronizaci#n sincronizaci#n de !nyecci#n. El sistema E! utiliza )arios sensores (ara detectar el estado del motor y el estado del )e-ículo en marc-a. la E$+ del motor calcula el )olumen de inyecci#n de combustible #(timo y (ro)oca ue los inyectores lo inyecten. 'a &igura muestra la con&iguraci#n básica de la E!.
2.1 COMPARACION ENTRE EFI Y CARBURADOR /unue el obeti)o del $arburador y el E! es el mismo, los métodos utilizados (or ellos (ara detectar el )olumen de aire de admisi#n y suministrar combustible son di&erentes.
2.1.1 PRODUCCION DE LA MEZCLA AIRE-COMBUSTIBLE CARBURADOR / )elocidad de ralentí, el )olumen del él aire de admisi#n es medido de acuerdo con la (resi#n ")acio% cambiante alrededor de los ori&icios de lenta y ralentí cerca de la )ál)ula de obturaci#n cerrada y una (euea cantidad de combustible es as(irado en ambos ori&icios. Dentro del rango normal de &uncionamiento el )olumen del aire de admisi#n es medido (or el )acio en el 2enturi, y una cantidad (ro(orcional de combustible es as(irada en la bouilla (rinci(al desde el 2enturi.
EFl El Sistema E! tiene di&erentes dis(ositi)os (ara medir el )olumen de admisi#n de aire y la inyecci#n de combustible. El )olumen de admisi#n de aire es medido (or un sensor "medidor de &luo de aire% y una seal corres(ondiente es en)iada al E$+ "+nidad de $ontrol Electr#nico%. El E$+ luego transmite una seal a los !nyectores, los cuales inyectan una cantidad (ro(orcional de combustible "(resurizado (or la bomba de combustible% en los ori&icios de admisi#n de combustible de cada cilindro.
2.1.2 CONDICIONES DE MANEJO Y RELACION AIRE·COMBUSTIBLE DURANTE EL ARRANQUE $uando se arranca el motor, es necesario tener una mezcla rica de aire3 combustible (ara meorar el rendimiento de arranue, es(ecialmente si la tem(eratura es baa. Esto es debido ue el aire es denso, así la )elocidad del &luo de admisi#n de aire es lenta, otro es debido a la tem(eratura es baa, así el combustible no se )a(oriza &ácilmente.
CARBURADOR $uando la tem(eratura es baa, la )ál)ula de estrangulaci#n es cerrada com(letamente (ara ayudar a obtener una mezcla su&icientemente rica. Sin embargo, des(ués ue el motor -a sido arrancado, el ru(tor de estrangulaci#n &unciona (ara abrir sua)emente la )ál)ula de estrangulaci#n y (re)enir una mezcla sobre3enriuecida.
EFl El arranue es detectado (or una seal del arrancador y una mezcla rica es suministrada mientras el motor de arranue esta arrancando. E4iste también un inyector de arranue en &rio, el cual &unciona s#lo cuando la tem(eratura es baa, (ara (ro(orcionar un gran )olumen de lnyecclon. Esta )ál)ula está diseada (ara meorar el rociado del combustible y &acilitar el encendido
2.1.2.1 MANEJANDO EN TIEMPO FRIO Debido a ue la )a(orizaci#n de combustible es (obre cuando la tem(eratura es baa, es necesario tener una mezcla rica de aire 3 combustible cuando se arranca.
CARBURADOR El sistema de estrangulaci#n del carburador realiza esta &unci#n. $uando la tem(eratura es baa, la )ál)ula de estrangulaci#n (uede ser o(erada manualmente # cerrarse automáticamente (ara (ro)eer una mezcla rica de aire 3 combustible. $on el sistema manual, des(ués de arrancar el motor, el conductor abre la )ál)ula de estrangulaci#n y el motor se calienta. $on el sistema automático la )ál)ula de estrangulaci#n se abre del mismo modo. Esto es detectado (or una bobina termostática, ue causa el retorno gradual a normal de la mezcla aire 5 combustible
EFl 'a tem(eratura del re&rigerante es medida (or un sensor ue detecta la baa tem(eratura del re&rigerante. El sensor tiene un termistor "una clase de semi3 conductor%, cuya resistencia cambia grandemente con )ariaciones de la tem(eratura del re&rigerante y trans&ormada en una seal eléctrica y en)iada a la E$+ e l cual enriuece la mezcla aire combustible de acuerdo con esta seal.
2.1.2.2 DURANTE LA ACELERACION $uando el )e-ículo es acelerado desde baa )elocidad, el )olumen de aire es in)oluntariamente incrementado, (ero como el combustible es más (esado ue e l aire e4iste un retraso momentáneo en el momento de combustible.
CARBURADOR ara (re)enir una (obreza e4trema de la mezcla durante la aceleraci#n, se (ro)ee un sistema de aceleraci#n. $uando la )ál)ula de obturaci#n es abierta de la (osici#n com(letamente cerrada, una cierta cantidad de combustible es inyectada él tra)és de un (asae es(ecial (ara com(ensar el retraso en el suministro de combustible desde la bouilla (rinci(al.
EFl En contraste con el carburador el sistema E! no realiza ninguna correcci#n es(ecial durante la aceleraci#n. Esto es, debido ue en relaci#n al carburador, el cual as(ira combustible (or medio de )acio el sistema E! inyecta inmediatamente combustible a alta (resi#n de acuerdo con los cambios del )olumen de admisi#n de aire, no e4istiendo así retraso en el suministro de combustible.
2.1.2.3 DURANTE UNA ALTA POTENCIA DE SALIDA $uando se está conduciendo en camino (lano a una )elocidad constante se suministra mezcla en el lado (obre "relaci#n aire3combustible econ#mica%. Sin embargo, cuando se !ncrementa la )elocidad, como $uándo se sobre(asa a otro )e-ículo, carga e4tra es causada en el motor, esta mezcla (obre no
(ro)eerá su&iciente (otencia de salida. /l mismo tiem(o se reuiere una mezcla rica "relaci#n air e3combustible de (otencia% (ara asegurar el rendimiento su&iciente de (otencia.
CARBURADOR $on el motor con carburador esta o(eraci#n es lle)ada a cabo (or un sistema de (otencia. El sistema de (otencia detecta la e4tensi#n de la carga del motor (or medio del )ado del mlti(le. $uando este )acío es reducido, la )ál)ula de (otencia se abre y una mezcla rica de aire3combustible es suministrada.
EFl 'a e4tensi#n de la carga del motor es determinada (or el ángulo de abertura de la )ál)ula de obturaci#n y esto es tras&erido en una seal eléctrica (or el sensor de (osici#n del obturador. /s8 $omo se incremente el ángulo de abertura un gran )olumen de !nyecci#n (ro)eerá una relaci#n aire3combustible de (otencia.
2.2 CARACTERISTICAS DEL EFI $om(arando con el carburador, el El tiene las siguientes )entaas*
2.2.1 SUMINISTRO UNIFORME A CADA CILINDRO DE LA MEZCLA AIRECOMBUSTIBLE uesto ue cada cilindro tiene su (ro(io !nyector y (orue el )olumen de inyecci#n es controlado con (recisi#n (or el E$+ de acuerdo con las re)oluciones del motor y los cambios en la carga, es (osible una distribuci#n uni&orme de combustible a cada $ilindro. /demás, la relaci#n aire3combustible, (uede ser controlada libremente (or el E$+, cambiando el tiem(o de &uncionamiento del !nyector "duraci#n de la !nyecci#n de combustible%. or estas razones, la mezcla aire 3 combustible es distribuida euitati)amente a todos los cilindros y es creada una #(tima relaci#n aire3combustible.
2.2.2 RELACION AIRE- COMBUSTIBLE PRECISA SE PUEDE OBTENER A TRAES DE TODOS LOS RAN!OS DE REOLUCION DEL MOTOR $on el sistema E!, una mezcla aire3combustible continuo y (reciso es aumentada sin im(ortar la )elocidad o $arga del motor. Esto es una )entaa desde el as(ecto de control de emisi#n y economía de combustible.
2.2.3 BUENA RESPUESTA EN RELACION A LOS CAMBIOS EN EL AN!ULO DE OBTURACION En el E! la !nyecci#n está localizada cerca de los cilindros, la gasolina es (resurizada de a :;g a >.7 S!% tan alta como la (resi#n de mlti(le de admisi#n y debido y debido a ue la gasolina es inyectada a tra)és de un (eueo aguero, &ácilmente &orma una neblina. $onsecuentemente el )olumen de inyecci#n de gasolina cambia simultáneamente con )ariaciones en el )olumen de admisi#n de aire de acuerdo con la abertura y cerrado de la
)ál)ula de obturaci#n, así la mezcla aire combustible inyectada a los cilindros cambian inmediatamente de acuerdo a la abertura de la )ál)ula de obturaci#n.
2.2." CORRECION DE LA MEZCLA AIRE· COMBUSTIBLE 2.2.".1 COMPENSACION A BAJA TEMPERATURA El arranue es meorado a baa tem(eratura debido a ue una &ina neblina es inyectada (or el inyector de arranue en &rio durante el arranue del motor. ?ambién debido a ue una cantidad su&iciente de aire es as(irado (or la )ál)ula de aire.
2.2.".2 CORTE DE COMBUSTIBLE EN LA DESACELERACION Durante la desaceleraci#n, el motor está girando a altas )elocidades aun cuando la )ál)ula de obturaci#n está cerrada. $onsecuentemente, el )olumen de admisi#n de aire en el cilindro es reducido y el )acio del mlti(le es &uerte.
2.2.".3 EFICIENCIA EN LA ADMISION DE LA MEZCLA AIRE-COMBUSTIBLE $on el El de a : ;g a >.7 (si% de (resi#n es siem(re a(licada a la gasolina (ara meorar el (ul)erizado de la mezcla aire3combustible, no e4istiendo así necesidad de un 2enturi. ?ambién el mlti(le (uede ser alargado y la !nercia del aire de admisi#n (uede ser utilizada (ara la admisi#n de una abundante mezcla aire3combustible
2.3 TIPOS DE EFI El Sistema E! (uede ser di)idido en ti(os, de acuerdo con el método utilizado ara (ercibir el )olumen de admisi#n del aire.
2.3.1 D-EFI (TIPO CONTROL DE PRESION DEL MULTIPLE) Este ti(o mide el )acío en el mlti(le de admisi#n y (ercibe el )olumen de aire (or su densidad. Este ti(o mide la (resi#n en el colector de admisi#n (ara detectar la cantidad de aire de entrada utilizando la densidad del aire de entrada. El D3E! es también llamado D3@etronic, el cual es una marca registrada de Aosc-e, '/ BDC (ro)iene de la (alabra alemán D+$F "(resi#n%.
2.3.2 L-EFI (TIPO CONTROL DE FLUJODE AIRE) Este ti(o (ercibe directamente la $antidad de aire &luyendo al mlti(le de admisi#n (or medio de un medidor de &luo de aire caudalímetro de aire (ara detectar la cantidad de aire ue se introduce en el colector de admisi#n. E4isten dos ti(os de métodos de detecci#n* +no mide directamente la masa del aire de entrada y otro realiza las correcciones basándose en el )olumen de aire. El '3E! es también llamado '3@etronic, la ' (ro)iene del !dioma alemán '+? "aire%.
/dicionalmente a los dos ti(os de E! descritos anteriormente e4iste también un ti(o llamado F3@etronic, muy (o(ular en Euro(a. En realidad es una es(ecie de ti(o de control del &luo de masa, (ero a di&erencia del ti(o '3E! el control de la mezcla aire combustible es realizada mecánicamente, e4istiendo una continua inyecci#n de combustible. En consecuencia este ti(o es a menudo llamado como un dis(ositi)o mecánico y continuo de inyecci#n.
2." CONSTRUCCION BASICA DEL EFI El E! (uede ser di)idido en tres sistemas* el sistema de control electr#nico, el sistema de combustible y el sistema de inducci#n de aire, como se muestra en el diagrama. ?ambién (uede ser di)idido en dis(ositi)os básicos de inyecci#n y en dis(ositi)os de correcci#n.
2.".1 SISTEMA DE CONTROL ELECTRONICO Está com(uesto de )arios sensores como* el medidor de &luo de aire, sensor de tem(eratura del agua, sensor de (osici#n del obturador y sensor de tem(eratura de admisi#n de aire. . unto a todo esto, el E$+ determina la duraci#n de &uncionamiento de los inyectores. /dicionalmente, e4iste un relé (rinci(al el cual suministra (otencia al E$+, un interru(tor de tiem(o del inyector de arranue ue controla el &uncionamiento del inyector de arranue en &rio durante el /rranue del motor, un relé de abertura del $ircuito el cual controla el &uncionamiento de la bomba de combustible y un resistor ue estabiliza el &uncionamiento del !nyector. El sistema de control electr#nica esta com(uesto de sensores, los cuales detectan las )ariadas condiciones del motorG el E$+ ue calcula el )olumen de !nyecci#n "duraci#n% de acuerdo con seales "datos% (ro)enientes de los sensores y los acti)adores, ue controlan la inyecci#n del combustible basándose en las seales del E$+. 'os sensores detectan e l )olumen de admisi#n de aire, la carga del motor, la tem(eratura del re&rigerante y del aire de admisi#n, la aceleraci#n y desaceleraci#n y en)ía estas seales al E$+. El E$+ entonces determina la duraci#n correcta de la inyecci#n y en)ía una seal a los lnyectores. 'os !nyectores inyectan combustible -acia el mlti(le de admisi#n de acuerdo con esta seal. El )olumen de inyecci#n de(ende de la duraci#n de la seal del E$+.
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2.".2 SISTEMA DE COMBUSTIBLE Estos com(onentes son utilizados (ara trans(ortar combustible al motor y está com(uesto (or el tanue de combustible, conductos de descarga, regulador de (resi#n, amortiguador de (ulsaciones, inyectores, inyector de arranue en &rio, etc. El combustible es as(irado del tanue de combustible (or la bomba de combustible y en)iado bao (resi#n a tra)és del &iltro de combustible a los .inyectores e inyector de arranue en &rio. El regulador de (resi#n controla la (resi#n de la bomba de combustible "lado de alta (resi#n%. El e4ceso de combustible es de)uelto al tanue de combustible a tra)és del conducto de retorno El amortiguador de (ulsaciones acta (ara absorber las le)es &luctuaciones en la (resi#n de combustibles ue a(arece debido a la inyecci#n de combustible. 'os !nyectores !nyectan el combustible en el mlti(le de admisi#n de acuerdo con las seales de inyecci#n de la com(utadora. El inyector de arranue en &rio está (ro)isto H(ara meorar el arranue inyectando combustible solamente cuando la tem(eratura del re&rigerante es baa.
2.".3 SISTEMA DE INDUCCION DE AIRE Estos com(onentes suministran una cantidad a(ro(iada de a aire necesario (ara la combusti#n y está com(uesto del (uri&icador de aire, medidor de &luo de aire, cuer(o del obturador, )ál)ula de aire, etc. El aire (ro)eniente del (uri&icador de aire (asa a tra)és del medidor de &luo y abre la (laca de inducci#n antes de &luir a la cámara de admisi#n de aire. El )olumen del &luo de aire a la cámara de admisi#n de aire está determinado (or la e4tensi#n de la abertura de la )ál)ula de obturaci#n. Desde la cámara de admisi#n el aire es distribuido a cada mlti(le y en)iado a la cámara de combusti#n. $uando el motor esta &rio se abre la )ál)ula de aire y &luye el aire directamente a la cámara de admisi#n de aire. /un si la )ál)ula de obturaci#n estu)iese cerrada, el aire &luirá a la cámara de admisi#n (ara incrementar la )elocidad de ralentí del motor "llamado ralentí rá(ido%.
