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FORMACIN INYECCIN FSIAutor: Francisco Barbadillo Divassn Por qu la inyeccin directa de gasolina?El objetivo supremo planteado al desarrollo de motores consiste en mantener lo ms bajos posibles los consumos de combustible y las emisiones de gases de escape.De ah resultan las siguientes ventajas:Losgastosquesuponeelvehculodisminuyenatravsdelmenorconsumodecombustibleylapromocinfiscaldequesonobjetolos vehculos con bajas emisiones de escapeMenos cargas ecolgicas debido a una menor cantidad de contaminantes emitidosSe protegen las reservas de materias primas no renovablesEl sistema de refrigeracin regulado electrnicamente, el reglaje de distribucin variable y la recirculacin de gases de escape ya se emplean en numerosos motores.Ladesactivacindecilindrosnicamentetienesentidoenmotoresdecilindrosmltiples,parapodermantenerlaregulacincclicadela marcha. En motores de cuatro cilindros es preciso implantar rboles equilibradores para conseguir una mayor suavidad de funcionamiento.Para contar con una compresin variable y con tiempos de distribucin variables se requieren componentes mecnico-electrnicos de muy altas prestaciones, dotados de los actuadores y la excitacin que corresponden.Losmotorescorrespondientesalconceptodefuncionamientoconmezclaempobrecidahansidoabandonadosafavordelosmotorescon inyeccin directa de gasolina.Volkswagen favorece la inyeccin directa de gasolina, siendo est la medida especfica que ofrece el mayor potencial de reduccin del consumo, de hasta un 20%. En este curso se desarrolla los sistemas de inyeccin directa de gasolina implantado por los ms importantes fabricantes de vehculos. TEMARIO DEL CURSO SISTEMAS DE INYECCIN DIRECTA DE GASOLINA FSI INDICE COMPONENTES SISTEMASEl porqu de la inyeccin directa de gasolina.Ventajas de la inyeccin directa de gasolina.Modo estratificado.Modo homogneo-pobre.Modo homogneo.Procedimiento de la combustin.Estructura del sistema.Unidad de control del motor.Gestin del motor basada en el par.Implementacin modo estratificado.Implementacin en el modo homogneo-pobre y homogneo.El sistema de admisin.Acelerador electrnico.Circuito de la chapaleta en el colector de admisin.Potencimetro de chapaleta en el colector de admisin.Medidor de masa de aire.Sensor de presin del colector.Determinacin de los gases de escape a recircular.Sistema de combustible. La bomba de alta presin.Sensor de presin de combustible.Vlvula reguladora de la presin de combustible.Los inyectores de alta presin.La vlvula dosificadora de combustible.El sistema de escape.Refrigeracin de los gases de escape.El catalizador previo de tres vas.Sensor de temperatura de los gases de escape.Catalizador-acumulador de NOx.La unidad de control sensor de NOx.Regeneracin de xidos ntricos.La regeneracin de azufre.La recirculacin de gases.Reglaje de distribucin variable.Esquema elctrico.Sondas lambda.Sondas lambda de dos puntos.Sonda no calefactada.Sonda calefactada LSH24.Sonda lambda planar.Sonda lambda planar de banda ancha LSU4.Sondas lambda.Comprobacin.Depuracin cataltica de los gases de escape.Catalizador de oxidacin.Catalizador de tres vas.Catalizador acumulador de NOx.Carga de azufreCircuito de regulacin lambda.Regulacin con dos sondas.Calentamiento del catalizador.Inyeccin posterior. Peugeot 206 1.6 16V. Gestin del motor 1.6 CitronSaxo 1.6 motores 8 y 16V. Gestin del motor Bosch M.7.4.4. (motor 8 vlvulas) Citron C4 motor 1.6 16V. Multiplexado Gestin motor gasolina 1.6 16V (110CV) Gestin motor gasolina Bosch ME.7.4.5. DIAGRAMA INYECCION DIRECTA FSIhttp://www.tecnomovil.com/Cursos-formacion/Inyeccion-FSI/Curso-FSI.htm[10/08/2015 01:02:55 p. m.]COMPONENTES INYECCIN FSI1) Medidordelamasadeaireporpelculacalienteconelsensordetemperaturadelaireaspiradoparala determinacin exacta de las condiciones de carga2)Sensordepresinenelcolectordeadmisinpara calcular la cantidad de gases de escape a recircular3) Circuito de mando chapaletas enelcolectordeadmisinconobjetodeconseguirunflujoespecficodelaireenel cilindro4) Electrovlvuladerecirculacindegasesdeescapeconunagranseccindepasoparaconseguiraltascantidades de gases recirculados5) Sensor de presin para servofreno, destinado a regular la depresin de frenado6) Unidad de mando de la mariposa7) Depsito de carbn activo8) Unidad de control Motronic CONTROL CHAPALETAS ADMISIONSeencuentraenloselementossuperioreinferiordelcolectordeadmisin.Seutilizaparagestionarelflujodelaireenelcilindrode conformidad con el modo operativo reinante. CONTROL CHAPALETAS CON MOTOR CONTROL CHAPALETAS POR VACO DETALLE DE APERTURA CIERRE DE LA CHAPALETAMODO ESTRATIFICADOAdmisin.En el modo estratificado la chapaleta permanececerradaloqueaumentalavelocidadenel flujo de aire.La mariposa en el colector de admisin cierra laparteinferiordelconductodeadmisin,procediendoenfuncindeunafamiliade valorescaractersticos. http://www.tecnomovil.com/Cursos-formacion/Inyeccion-FSI/Curso-FSI.htm[10/08/2015 01:02:55 p. m.]MODO HOMOGNEOAdmisin.En modo homogneo la mariposa en el colector deadmisinadoptaunaposicinintermedia,queest gestionada por familia de caractersticas.En la cmara de combustin se produce un flujo deaireptimoparaalcanzarunosbajosnivelesde consumo de combustible y emisiones. MODOS DE COMBUSTIONMODO ESTRATIFICADO MODO HOMOGNEOLa mezcla de combustible y aire se dispone en la zona de la bujapormediodelmtododecombustinpormovimientocilndricodelacargadegasesguiadoporparedyaire(movimiento tumble). El inyector est dispuesto de modo que el combustible sea proyectado sobre el rebaje especfico en la cabeza del pistn(guiadoporlapared)ydesdeahseaconducidoendireccin hacia la buja. Con el mando de la chapaleta en el colector de admisin y el rebaje de turbulencia se produce en el cilindro un movimiento cilndrico del aire (tumble). Con este flujo de aire (conducidoasuvezporaire)serespaldaeltransportedelcombustiblehacialabuja.Laformacindelamezclaserealizaenel trayecto hacia la buja.Elmodohomogneoescomparableconeldefuncionamiento de un motor con inyeccin en el colector de admisin. Ladiferenciaesencialconsisteenqueelcombustibleseinyecta directamente en el cilindro al tratarse de la versin de inyeccin directa de gasolina. El par del motor viene determinado por el momento de encendido(cortoplazo)yporlamasa deaireaspirada (largoplazo).Paraestamasadeaireseeligelacantidadnecesariaainyectar (lambda = 1). Elcombustibleseinyectaaproximadamentealos300APMS de encendido, directamente en el cilindro, durante el ciclo de admisin. Admisin.La mariposa en el colector de admisin cierra la parteinferiordelconductodeadmisin,procediendoen funcin de una familia devalorescaractersticos. Admisin.Enmodohomogneolamariposaenelcolectordeadmisinadoptaunaposicinintermedia,queest gestionada por familia de caractersticas.En la cmara de combustin se produce un flujo de aire ptimo para alcanzar unos bajos niveles de consumo de combustible y emisiones. CompresinCompresinhttp://www.tecnomovil.com/Cursos-formacion/Inyeccion-FSI/Curso-FSI.htm[10/08/2015 01:02:55 p. m.]Enelciclodecompresinseproducelainyeccinde combustible poco antes del momento deencendido.El combustibleseinyectaaaltapresin(40-110bares)haciaelaireenmovimiento,elcualtransportaluego hacia la buja la mezcla inflamable. Con la inyeccin de combustible en el ciclo de admisin, la combinacin de combustible y aire tiene ms tiempodisponibleparamezclarsedeformaptimahasta alcanzar el proceso de la ignicin.Combustin. En virtud de que el ngulo de la inyeccin es bastanteplano,lanubedecombustiblecreadaprcticamente no entra en contacto con la cabeza del pistn. Combustin. Lacombustintienelugarentodalacmara,sin masas de aire ni masas de gasesrecirculados. SISTEMA DE GESTION DE MOTOR BASADO EN EL PARBosch ha desarrollado diferentes sistemas de gestin electrnica de la inyeccin basado en el par motor, como son el sistema Motronic ME 7.5.10 as como el sistema Bosch Motronic MED 7.5.10/11. Esto significa, que se colectan, analizan y coordinan todas las solicitudes de entrega de par.http://www.tecnomovil.com/Cursos-formacion/Inyeccion-FSI/Curso-FSI.htm[10/08/2015 01:02:55 p. m.]SOLICITUD ENTREGA DE PARORDEN INTERNA ORDEN EXTERNA- arranque del motor.- calefaccin del catalizador.- regulacin del ralent.- limitacin de potencia.- limitacin del rgimen.- regulacin lambda.- deseos del conductor.- cambio automtico (punto de cambio).-sistemadefrenos(regulacinantideslizamientodela traccin, regulacin del par de inercia del motor).- climatizador (compresor para climatizador).- programador de velocidad. Previo clculo del par terico del motor se lleva a la prctica la solicitud por dos vas:En la primera va se influye sobre el llenado de los cilindros. Sirve para las solicitudes de entrega de par de mayor plazo.En el modo estratificado le corresponde poca importancia, porque la vlvula de mariposa abre a una gran magnitud, para reducir las prdidas por estrangulamiento.En la segunda va se influye por corto plazo sobre el par de giro, independientemente del llenado de los cilindros. En el modo estratificado slo se determina el par a travs de la cantidad de combustible, mientras que en los modos homogneo-pobre y homogneo slo se determina a travs del momento de encendido. SISTEMA DE RECIRCULACIN DE GASESConayudadelmedidordelamasadeaire,launidaddecontroldelmotormidelamasadelairefrescoaspiradoycalculadeahlacorrespondientepresinenelcolectordeadmisin.Sisealimentangasesdeescapeatravsdelsistemaderecirculacinaumentalamasadelairefrescoenuna cantidad correspondiente a la de los gases recirculados y la presin en el colector de admisin aumenta. El sensor de presin en el colector de admisin mide esta presin y transmite una seal de tensin correspondiente a la unidad de control del motor. Previo anlisis de esta seal se determina la cantidad total (aire fresco + gases de escape). El sistema resta la masa de aire fresco de esta cantidad total y obtiene as la cantidad de gases de escape. La ventaja reside en que se puede aumentar la cantidad de gases de escape a recircular y se la puede acercar an ms al lmite operativo. http://www.tecnomovil.com/Cursos-formacion/Inyeccion-FSI/Curso-FSI.htm[10/08/2015 01:02:55 p. m.]CONTROL DE RECIRCULACIN DE GASES

Efectos en caso de ausentarse la seal:Si se avera el sensor de presin en el colector de admisin, la unidad de control del motor calcula la cantidad de gases de escape y reduce la cantidad a recircular en comparacin con lo previsto en la familia de curvas caractersticas. SISTEMA DE COMBUSTIBLE DE ALTA PRESIONLa bomba de alta presin impele el combustible hacia el tubo distribuidor. La presin del combustible es medida all por el sensor correspondiente y la vlvula reguladora se encarga de regularla a 50 hasta 100 bares.La inyeccin corre a cargo de los inyectores de alta presin. ELEMENTOS CIRCUITO ALTA PRESIN1Depsito de combustible2Bomba elctrica de combustible3Filtro de combustible4Vlvula de dosificacin de combustible5Regulador de presin del combustible6Bomba de combustible de alta presin 7 Tubo de combustiblede alta presin8 Tubo distribuidor de combustible9 Sensor de presin del combustible10Vlvula reguladora para presin del combustible11Inyectores de alta presin http://www.tecnomovil.com/Cursos-formacion/Inyeccion-FSI/Curso-FSI.htm[10/08/2015 01:02:55 p. m.] SISTEMA DE ENCENDIDOAsume la funcin de inflamar la mezcla de combustible y aire en el momento adecuado. Para conseguir este objetivo es preciso que la unidad de controldelmotordetermineelmomentodeencendido,laenergadeignicinyladuracinquehadetenerlachispadelencendidoentodoslospuntos operativos. Con el momento de encendido se influye sobre el par del motor, el comportamiento de los gases de escape y el consumo de combustible del motor. En el modo estratificado Es preciso que el momento de encendido se encuentre dentro de una estrecha ventana angular del cigeal, debido a las particularidades que caracterizan a la formacin de la mezcla. Slo as se inflama fiablemente esta mezcla. En los modos homogneo-pobre y homogneo No existen diferencias con respecto a un motor en el que se inyecta la gasolina hacia el colector de admisin.Debido al reparto homogneo de la mezcla se emplean en ambos sistemas de inyeccin unos momentos de encendido comparables entre s. El clculo del momento de encendido ptimo se realiza mediante la informacin principal: 1Carga del motor, procedente del medidor de la masa de airey del sensor de temperatura del aire aspirado 2Rgimen del motor, procedente del sensor de rgimen del motor la informacin de correccin: 3Sensor de temperatura del lquido refrigerante4Unidad de mando de la mariposa5Sensor de picado6Sensor de posicin del acelerador7Sonda lambda SISTEMA DE ESCAPEElsistemadeescapeHasidoadaptadoalasexigenciasdeun motor con inyeccin directa de gasolina.Hasta ahora era un gran problema el tratamiento de los gases de escape en motores con inyeccin directa de gasolina. Esto se debe a que con un catalizador convencional detresvasnosepueden alcanzar los lmites legales de emisiones de xidos ntricos en los modos estratificados pobre y homogneo-pobre.Porelloseincorporaparaestosmotoresuncatalizador-acumuladordeNOx,quealmacenalosxidosntricos(NOx)en estosmodosoperativos.Alestarllenoelacumuladorseponeenvigorunmododeregeneracin,conelcualsedesprendenlosxidosntricosdelcatalizador-acumuladorysetransformanen nitrgeno.ELEMENTOS DEL SISTEMA 1. Sonda lambda banda ancha2. Catalizador de tres vas3. Sonda lambda de saltos4. Sensor de temperatura5. Catalizador acumulador de NOx6. Sensor de Nox http://www.tecnomovil.com/Cursos-formacion/Inyeccion-FSI/Curso-FSI.htm[10/08/2015 01:02:55 p. m.]GESTIN ELECTRNICA DE GASESAl trabajar con una mezcla pobre, se produce un elevado nivel de Nox que no puede ser eliminado por los catalizadores convencionales de 3 vas.Para reducir el mayor contenido de Nox en el modo de mezcla pobre (estratificada) se implanta el catalizador-acumulador.El catalizador-acumulador de NOX equivale al catalizador de 3 vas en lo que respecta a su arquitectura con una capa intermedia dotada adicionalmente de xido de bario.Esto permite acumular xidos ntricos a temperaturas entre los 250 y 500 a base de producir nitrato.La capacidad de acumulacin est limitada. La gestin de motor controla el nivel acumulado de Nox y toma las medidas correctoras para la regeneracin del acumulador de Nox. CONJUNTO DEL SISTEMA DE INYECCIN FSIhttp://www.tecnomovil.com/Cursos-formacion/Inyeccion-FSI/Curso-FSI.htm[10/08/2015 01:02:55 p. m.]COMPONENTES SISTEMA DE GESTIN ELECTRNICA ESQUEMA ELECTRICO DE CIRCUITOS BibliografaEnlaconfeccindeestedocumentosehanutilizadoimgenesdiversasdepublicacionestcnicasdefabricantesdeautomviles.Estaspublicacionesestn extradas de los manuales o documentacin de los fabricantes que suelen entregar en sus cursos de formacin tcnica. (Volkswagen, Audi). Esto es un resumen de las materias que se imparten en el curso de formacin de Inyeccin FSI. Para consultas sobre este curso pueden dirigirse a la siguiente direccin www.tecnomovil.com o enviar mail a tecnomovil@tecnomovil.com . (c) Copyright TECNOMOVIL. 2011. Todos los derechos reservadoshttp://www.tecnomovil.com/Cursos-formacion/Inyeccion-FSI/Curso-FSI.htm[10/08/2015 01:02:55 p. m.]Autor: Francisco Barbadillo Divassn