TECNOLOGIAS DE INYECCION DIRECTA DE COMBUSTIBLE EN MOTORES DE GASOLINA




1 INTRODUCCIÓN
historia
De la mano de Bosch los primeros sistemas de inyección directa fueron implementados en motores de aviación hace más de 60 años, y no fue hasta los años 50 cuando coches míticos como el Mercedes 300 SL más conocido como “Alas de Gaviota” ,que equipaba este sistema, empezaron a utilizar la inyección directa en automoción. En un principio el sistema no se preocupaba porel consumo o las emisiones como a día de hoy, sino únicamente de la potencia.
DESCRIPCCIÓN DE FUNCIONAMIENTO
En un motor con inyección directa, la mezcla aire-combustible se produce dentro de la cámara de combustión. Alimentando el sistema de inyección a través de un bomba de alta presión conectada al eje de salida del motor, aumentamos la presión inicial del combustible desde 0.3/0.5 MPa hastala presión de funcionamiento entre 5 y 12 MPa.
A través de los inyectores conectados al circuito de alta presión, se atomiza el combustible en pequeñas gotas y se dosifica dentro de la cámara de combustión a gran velocidad con el objetivo de facilitar la mezcla del combustible con el aire.
Gracias a la formación homogénea de la mezcla, se consigue optimizar el quemado de la gasolina, minimizandola cantidad de mezcla sin quemar y reduciendo el consumo de manera notable y por tanto las emisiones contaminantes.
Una de las grandes ventajas de este sistema es que se puede utilizar en todos los motores de gasolina gracias a su reducido tamaño y bajo peso, la atomización de las gotas de combustible en una amplia variedad de formas y la distribución homogénea de la mezcla que consigue. Estomejora los arranques en frio y las reacciones ante cambios de carga son más rápidas.
objetivo
El objetivo más importante no es otro que reducir el consumo de combustible y con éste también las emisiones de escape. La inyección directa, es actualmente la tecnología que ofrece el mayor potencial de reducción de consumo, pudiendo llegar hasta una reducción del 20% en los sistemas más avanzados queveremos posteriormente.

Por su parte, las emisiones, en especial el CO2, que se produce como consecuencia directa de la combustión y es causa del conocido efecto invernadero, únicamente puede reducirse mediante la reducción del consumo; sin tener en cuenta la utilización de otros combustibles con menores números de átomos de carbono en su composición química como pueden ser el gas natural o elGLP.
Mirar hacia adelante
En la actualidad, casi la mitad de los vehículos con motor de gasolina comercializados cuentan con sistema de inyección directa, cifra que se alcanzara según las previsiones para el año 2016 en Europa y EEUU. Esto se debe a las rigurosas normativas de emisiones que se han ido implantando en Europa, actualmente Euro6, que para el año 2021 exigirá que todos los vehículosdeberán emitir un máximo promedio máximo de 95 gramos de CO2 por kilómetro.

Tampoco debemos olvidarnos de una realidad cada vez más patente en el mercado actual, la electrificación. Y es que la inyección directa es la base ideal en la hibridación de los motores de gasolina. Permitiendo motores más pequeños y compactos, con menos cilindros que funcionen a un alto nivel de eficiencia mientrasalimentan a un motor eléctrico que actúa como motor de tracción a las ruedas. O por el contrario un motor tradicional de gasolina asistido por sistemas eléctrico en situaciones de aceleraciones o circulación a baja velocidad, puede suponer un ahorro de hasta un 15% en el consumo de combustible.
2 SISTEMA Y COMPONENTES
La principal diferencia de la inyección directa con respecto a la indirecta es queen ésta última la inyección se hace en el colector de admisión, antes de la válvula de admisión, mientras que en la inyección directa el inyector está colocado en el interior del cilindro. En los motores de inyección directa se pueden dar tres formas diferentes de funcionamiento:
Carga homogénea
Los motores que adquieren este funcionamiento lo hacen a cargas y regímenes superiores, y la relación...