Inyección directa

La inyección directa es un sistema de combustible que permite que el combustible se alimente directamente a la cámara de combustión de los motores de combustión interna. Este sistema de suministro de combustible se puede utilizar tanto en motores de encendido espontáneo (ciclo diesel) como en motores de encendido positivo (ciclo ocho).

La inyección directa tenía un fuerte incentivo en Alemania en los motores de aviación, y luego en 1937 fue utilizada como estándar por Junkers y Daimler-Benz y BMW. En el período de la posguerra, en el campo de la automoción vio el uso en un par de vehículos utilitarios alemanes con motor de dos tiempos (el Goliat y Gutbrod) y el Mercedes - Benz W196 Fórmula 1, 300 SLR para carreras de autos deportivos y 300 SL serie de los años cincuenta. En los años siguientes, el motor de inyección directa de gasolina encontró el interés de la industria automotriz japonesa que tenía como objetivo final la creación de un automóvil sin el cuerpo del acelerador, pero controlado por carga estratificada. Este método de control permitió aumentar en gran medida el rendimiento, pero no era práctico desde un punto de vista comercial debido al difícil arranque en frío y la falta de control de EGR. Los motores de gasolina GDI (inyección directa de gasolina) están actualmente en producción en múltiples fabricantes de automóviles, pero todos incluyen un cuerpo del acelerador liberado desde el pedal del acelerador (controlado por la ECU) que permite el control de la dinámica de EGR y el arranque en frío incluso a bajas temperaturas. Los motores diesel han pasado gradualmente de la inyección a una pre-cámara que permitió que la mezcla y la turbulencia necesarias para tener una combustión estable a la inyección directa primero mecánica y luego electrónica para llegar a los sistemas ferroviarios comunes más avanzados a muy alta presión y alto costo.

En los motores diesel, se evita pasar a través de la precámara con las llamadas "bujías" (una resistencia eléctrica adecuada para calentar la precámara). Esto ha sido posible en los últimos años en los automóviles gracias a las mejoras en la gestión de la inyección gracias a la electrónica y, por lo tanto, al hecho de que el ruido está contenido en comparación con los motores con inyección mecánica directa.

En motores de encendido positivo, este sistema permite una gestión muy elástica del suministro de combustible y tiene algunas ventajas sobre la inyección indirecta y el suministro del carburador, en términos de consumo de combustible, contaminación y rendimiento. Gracias a la gasolina, la inyección directa es posible en algunas situaciones, por ejemplo, a una velocidad constante con poca carga en el acelerador para alimentar el motor con la mezcla de combustible/aire no es estequiométrica, en este caso con la mezcla muy magra, es decir, con relación aire/combustible que puede exceder 20/1 en un lugar de aproximadamente 15/1 Esta operación se puede garantizar gracias a la creación de una mezcla estequiométrica solo localmente, cerca de la vela, para permitir que la combustión comience incluso en un ambiente muy delgado. Las ventajas de la adopción de la inyección directa de gasolina son muchas: También hay algunas desventajas aplicaciones de inyección directa: Para asegurar el encendido y la posterior propagación de la combustión debe tener en alrededor de la bujía, una mezcla en relación estequiométrica, mientras que en el resto de la cámara de combustión, la relación α puede variar. Esta situación se llama carga en capas, porque tiene al mismo tiempo dentro de la cámara de combustión capas de mezcla de aire combustible con diferentes proporciones α. La formación de NOx se debe a la presencia de altas temperaturas que se desarrollan en los cilindros. Para evitar esto, se utiliza una estrategia de recirculación de gases de escape EGR. Los gases de combustión se utilizan como gases inertes y se alimentan en la cámara de combustión junto con el aire de suministro, esto para evitar la presencia de un exceso de oxígeno y la consiguiente formación de NOx. Además, aguas abajo del sistema de escape con catalizador de tres vías, se requiere una sonda Lambda específica para la detección de oxígeno que permite a la unidad de control electrónico detectar la estequiometría real del funcionamiento del motor y ajustar la estrategia de gestión y alimentación en la retroalimentación.

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