Técnicas del automóvil motores

CAPÍTULO 18 Inyección directa de gasolina 18.1 FUNDAMENTOS DE LA INYECCION DIRECTA DE GASOLINA La exigencias cada vez mayores a las que están sujetos los automóviles actuales, sobre todo en lo que concierne a reducción de consumo de combustible y emisión de contaminantes, ha obligado a los constructores a desarrollar nuevos sistemas (como los que ya se han descrito) para satisfacer los requisitos impuestos, pero la rebaja en emisiones de CO 2 solamente puede lograrse de manera eficaz limitando los consumos de combustible, y un modo de conseguir am­ bos objetivos es utilizando los sistemas de inyección directa de gasolina. Hasta hace pocos años, la inyección directa de combustible en los cilindros ha sido de apli­ cación exclusiva en los motores Diesel, pero recientemente algunos fabricantes como Citroen, Mitsubishi, Renault, Volkswagen y otros, han comenzado a fabricar motores con un sistema de inyección directa de gasolina que utiliza una bomba de alta presión para suministrar el combus­ tible a los inyectores, que introducen la gasolina directamente en la cámara de combustión. La correcta dosificación con el aire se logra con la ayuda de unos colectores de admisión que gene­ ran un potente flujo de aire en la cámara de combustión, consiguiéndose con ello unos resulta­ dos de hasta un 40% de ahorro en gasolina al ralentí y un 25% menos de consumo urbano, acompañado de una reducción importante de contaminantes, sobre todo de CO 2 . La inyección directa del combustible en el cilindro presenta indudables ventajas con respecto a los sistemas de inyección en el colector, en los que se produce un cierto grado de pérdidas entre el punto de mezcla del combustible con el aire y el lugar de combustión en el interior del cilindro. Con la inyección directa, cada gota de combustible inyectado encuentra el aire necesa­ rio para su combustión de manera inmediata, resultando que todo el combustible se quema. Esto supone un mayor rendimiento y permite aumentar la relación de compresión, lo que a su vez conlleva un aumento de la potencia desarrollada para la misma cilindrada. El principal inconveniente de los sistemas de inyección directa de gasolina es que con las combustiones de mezclas pobres se generan gran cantidad de óxidos de nitrógeno, que difícil­ mente pueden ser eliminados con un catalizador convencional, por lo cual, debe disponerse un catalizador específico de tres vías con acumulador de óxidos de nitrógeno. La combinación del sistema de inyección directa de gasolina y el catalizador acumulador aporta una reducción im­ portante de las emisiones de contaminantes (hasta el 99%). El motor de inyección directa (Fig. 18.1) inyecta el combustible en el cilindro, como en un mo­ tor Diesel, lo que permite un control muy preciso de la dosificación, además de mejorar la eficacia del motor. El combustible es introducido a presión en la cámara de combustión (hasta 120 bares) por medio de una electroválvula o inyector, posicionada convenientemente junto a la válvula de admisión, por la que ahora solamente entra el aire al cilindro. La forma y dimensión del colector