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Cómo trabaja la inyección de combustible GM
Por Tom Yates
Como puede apreciar en la ilustración que mostramos, los dos inyectores que introducen combustible en el cuerpo del estrangulador del Corvette V8 eliminan todos esos conductos que se necesitaban en el carburador. Cada inyector suministra combustible al banco de cilindros opuesto, para asegurar una velocidad máxima de gasolina y atomización correcta del combustible
Como puede apreciar en la ilustración que mostramos, los dos inyectores que introducen combustible en el cuerpo del estrangulador del Corvette V8 eliminan todos esos conductos que se necesitaban en el carburador. Cada inyector suministra combustible al banco de cilindros opuesto, para asegurar una velocidad máxima de gasolina y atomización correcta del combustible
En lo que parece ser una búsqueda incesante del motor perfecto, la General Motors está equipando a un gran número de autos de 1982 con un sistema de inyección de combustible conocido como TBI. La GM lo describe como un sistema electrónico de dosificación de combustible mediante inyectores. De acuerdo con la compañía, el sistema TBI reducirá al mínimo las emisiones de escape, mejorará la economía de combustible, otorgará un mayor rendimiento al motor, mejorará los arranques y el funcionamiento en frío y eliminará las fallas durante la aceleración.

       Aunque la inyección de combustible se ha estado usando desde hace tiempo en los motores de gasolina (los hermanos Wright lo usaron en su primer avión), se ha utilizado este sistema principalmente en motores de autos de carreras o de alto rendimiento. En estas aplicaciones, la inyección de combustible ha dado excelentes resultados. Sin embargo, los sistemas de inyección de tipo mecánico que se han usado en autos de pasajeros convencionales no han servido de mucho. Sea cual sea el método mecánico que usaban, siempre daban lugar a problemas. Usualmente estos problemas se manifestaban durante el arranque y el funcionamiento de los motores en frío.

       Casi todos estos problemas iniciales han sido superados por los nuevos sistemas de inyección de combustible de tipo de control electrónico que ofrecen la Bendix, la Bosch y la Lucas. Una de las principales mejoras fue el uso de un detector para medir el flujo de aire hacia el motor. Con esta información, la computadora instalada en el vehículo calcula la relación correcta de aire y combustible que necesita el motor.

       En el sistema TBI de la GM se emplea una computadora dentro del vehículo para regular la relación del aire y el combustible. Se trata de una versión modificada de la computadora 3C que se emplea en los motores de 1981. El Módulo de Control Electrónico (ECM) vigila la posición del acelerador, las rpm del motor, la presión absoluta del múltiple (MAP), la temperatura del refrigerante, la velocidad del vehículo y el nivel del oxígeno en el escape. El ECM luego compara esta información con su memoria pregrabada y calcula la mezcla de aire y combustible precisa para reducir aun mínimo las emisiones del escape y producir una potencia máxima. El ECM luego transmite una señal al inyector (o inyectores), para indicarle cuándo y por cuánto tiempo debe inyectar combustible dentro del múltiple de admisión. Al mismo tiempo, ajusta la sincronización del encendido.

       El sistema TBI consiste en una bomba de combustible instalada en el tanque, el ECM, el inyector (o inyectores), filtros de combustibles y conductos de suministro y retorno. Se usan dos tipos de inyectores: de una sola perforación y de dos perforaciones. Se emplea la unidad de una sola perforación en motores pequeños como el L-4. Los motores V6 y V8 y de tamaño mayor utilizan una unidad de doble perforación o dos unidades de una sola perforación.

       Combustible a baja presión

       La bomba de combustible de tipo turbina instalada en el tanque suministra combustible a los inyectores a través de un filtro en el conducto de combustible. Todo el sistema de combustible se encuentra bajo una presión relativamente baja de 10 libras por pulgada cuadrada (0.70 kg/cm2). El someter el sistema de combustible a presión elimina uno de los problemas más comunes que tienen los automóviles en tiempo caluroso: las bolsas de vapor. Como el combustible se encuentra bajo presión desde el momento en que sale del tanque de combustible hasta rociarse en el múltiple, no puede transformarse en vapor.

       Desde el filtro de combustible, la gasolina fluye al inyector en sí.

       El inyector se asemeja mucho aun carburador al cual se le ha quitado todo, excepto el orificio de la mariposa del estrangulador. El tazón del flotador, el estrangulador mecánico, la bomba del acelerador y los circuitos de dosificación de combustible para altas y bajas velocidades han sido eliminados. La unidad que queda tiene dos partes: un cuerpo de estrangulación con la mariposa del estrangulador para controlar el flujo de aire, y el conjunto de la unidad de combustible, que tiene un inyector y un regulador de la presión de combustible. Hay un detector de posición de la mariposa del estrangulador montado sobre el eje de ésta, que le indica al E CM la abertura del estrangulador. También hay un control de velocidad de marcha en vacío, que compensa las cargas del motor, como las que imponen la bomba de la dirección motriz o el compresor del aire acondicionado.

       El inyector va instalado directamente sobre el orificio de la mariposa del estrangulador, por lo que el combustible describe una forma cónica al rociarse directamente contra las paredes de dicho orificio. El inyector es una válvula de bola normalmente cerrada que se abre mediante un solenoide al recibir una señal del ECM. El combustible entra a la sección inferior de la unidad del inyector / regulador, pasa a través de un filtro de malla fina que rodea la tobera del inyector y cae en forma de rociadura sobre las paredes del orificio de la mariposa del estrangulador. El ECM regula la cantidad de combustible que se inyecta y la duración de la inyección a base de la información suministrada por los diferentes detectores del vehículo y el motor. El combustible excede me pasa del inyector al regulador de presión de combustible y vuelve por un conducto al tanque de combustible.
El regulador de la presión del combustible es una válvula de alivio activada por un diafragma que está sometida a la presión del combustible del inyector en un lado y sometido a la presión del filtro de arre en el otro lado. Al aumentar el flujo del combustible al motor, el regulador de la presión del combustible cierra el conducto de retorno conectado al tanque de combustible, a fin de mantener una presión constante de 10 libras por pulgada cuadrada (0.70 kg/cm2) al inyector. Equilibrando la presión de aire del filtro de aire con la presión del combustible, el regulador mantiene una caída constante de la presión a, través del inyector durante todo el funcionamiento del motor. Esto asegura un suministro constante del combustible.

       El sistema TBI instalado en el múltiple ofrece varias ventajas, además de los beneficios relacionados con el rendimiento, la economía y las emisiones del escape. Es considerablemente más barato que un sistema instalado en la abertura de admisión, debido a que tiene menos inyectores. En vez de un inyector por cilindro, hay sólo uno o dos inyectores instalados en la entrada del múltiple. Por haberse eliminado el tazón del combustible del carburador, ya no pueden producirse el tipo de falla que hace que el auto se apague al frenar, ni el combustible puede hervir. Tampoco el motor sigue funcionando después de desconectarse el encendido, ya que se interrumpe el flujo de combustible tan pronto se desconecta el sistema de encendido.

       Gran ventaja en el tiempo frío.

       El TBI facilita grandemente el manejo de un automóvil en tiempo frío. Por carecer de un estrangulador mecánico, el motor arranca y funciona con mayor facilidad en tiempo frío. No hay componentes mecánicos que se traben en posición abierta o cerrada, dificultando los arranques o aumentando el consumo de combustible. El E CM y el inyector suministran la cantidad precisa de combustible que se requiere para arrancar y hacer funcionar el motor cuando está frío. No se requiere una mezcla demasiado rica para compensar ese combustible que normalmente se condensa en el múltiple y las paredes de los cilindros en tiempo frío.

       Por haberse substituido los circuitos de dosificación a alta y baja velocidad por el inyector, no surge ningún problema con el funcionamiento del acelerador ni ninguna falla durante la aceleración. Esto se debe a que no hay ninguna transición del circuito de mezcla relativamente rica para una baja velocidad al circuito de mezcla débil para una alta velocidad. Más aún, el ECM efectúa las compensaciones necesarias para un funcionamiento a grandes alturas, así como para condiciones de avance por inercia, a fin de reducir el consumo de combustible y las emisiones del escape. Con el ECM, el motor recibe sólo el combustible que necesita para funcionar en cualquier condición dada.

       En general, el sistema TBI significa que algunos de los autos GM de 1982 consumirán menos combustible, arrancarán y funcionarán mejor en tiempo frío, acelerarán con mayor suavidad y producirán mucho menos materia contaminante, todo esto al mismo tiempo.

Fuente: Revista Mecánica Popular - Volumen 35 - Agosto 1982 - Número 8



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Idea original de Mi Mecánica Popular por: Ricardo Cabrera Oettinghaus