Inyección Monopunto y Multipunto: Sensores, Actuadores y Funcionamiento

1. Esquema de Sensores y Actuadores en la Inyección Electrónica

La Unidad de Control Electrónico (UCE), o ECU, recibe información de diversos sensores y controla varios actuadores para optimizar el funcionamiento del motor. A continuación, se presenta un esquema simplificado:

• Sensores (izquierda):
  • Sensor de presión.
  • Sensor de posición de la mariposa (TPS).
  • Sensor de temperatura del motor (CTS).
  • Sensor de posición del cigüeñal (CKP) y velocidad del motor.
  • Sensor de posición del árbol de levas (CMP).
  • Sonda lambda (sensor de oxígeno).
• Actuadores (derecha):
  • Bomba de combustible.
  • Filtro de combustible.
  • Inyectores.
  • Actuador de ralentí (IAC).
  • Regulador de presión de combustible.
  • Válvula de inyección.
  • Caudalimetro
  • Potenciómetro de mariposa.
  • Cánister.

La UCE/ECU se encuentra en el centro, procesando la información de los sensores para controlar los actuadores.

2. Inyección Monopunto vs. Multipunto: Diferencias Clave

Inyección Monopunto

En la inyección monopunto, un único inyector suministra combustible para todos los cilindros. El inyector pulveriza el combustible en el flujo de aire que entra por el cuerpo de aceleración. La mezcla aire/combustible se realiza *antes* de entrar en el colector de admisión.

Diferencias con la Inyección Multipunto

1. Número de inyectores: La inyección multipunto tiene un inyector por cilindro, mientras que la monopunto solo tiene uno.
2. Ubicación de los inyectores: En la inyección multipunto, los inyectores están ubicados en el conducto de admisión, cerca de la válvula de admisión de cada cilindro.
3. Precisión de la mezcla: La inyección multipunto permite una mezcla aire/combustible más precisa para cada cilindro.
4. Distribución del combustible: La distribución del combustible es más uniforme en la inyección multipunto.
5. Rendimiento y eficiencia: La inyección multipunto generalmente ofrece mejor rendimiento, eficiencia de combustible y menores emisiones.

3. Requisitos para el Arranque y la Gestión de la Inyección

Para que la UCE autorice el arranque del motor y gestione la cantidad de inyección, son imprescindibles las señales de ciertos sensores, principalmente:

• Sensor de revoluciones del motor (CKP): Indica la velocidad y posición del cigüeñal.
• Caudalímetro (MAF) o sensor de presión absoluta del colector (MAP): Miden la cantidad de aire que ingresa al motor.

4. Sensor del Árbol de Levas (CMP)

El sensor del árbol de levas, también llamado "sensor de fase", informa a la centralita sobre la posición del árbol de levas. El tipo más común es el sensor de efecto Hall.

5. Inyectores en la Inyección Multipunto

En la inyección multipunto se utilizan inyectores electromagnéticos controlados por la centralita. Estos inyectores, también conocidos como "inyectores de puerto", están ubicados en el conducto de admisión y pulverizan el combustible justo antes de que entre en la cámara de combustión.

6. Funcionamiento del Sistema de Alimentación de Combustible

El sistema de alimentación transporta el combustible desde el tanque hasta los inyectores. La bomba de combustible envía la gasolina a través del filtro de combustible hacia la rampa de inyección (o riel de combustible). La presión en la rampa se mantiene constante, típicamente entre 2.5 y 3.5 bares, gracias al regulador de presión. Luego, el combustible se inyecta en los cilindros.

7. Funcionamiento del Caudalímetro de Lámina Caliente

Un caudalímetro de lámina caliente (o hilo caliente) contiene una lámina o hilo calentado eléctricamente. El flujo de aire que pasa por el sensor enfría la lámina. La temperatura de la lámina se mantiene constante (aproximadamente a 70°C). La cantidad de corriente eléctrica necesaria para mantener la temperatura constante es proporcional a la masa de aire que fluye. Sus ventajas incluyen una medición precisa y rápida del flujo de aire, y su capacidad para operar en una amplia gama de temperaturas y condiciones.

8. ¿Qué es un Caudalímetro?

Un caudalímetro es un sensor que mide la cantidad de aire que ingresa al motor. Esta información es crucial para que la ECU calcule la cantidad correcta de combustible a inyectar.

9. Medición de la Entrada de Aire: Sensores MAF y MAP

• Sensor MAF (Mass Air Flow): Mide directamente la masa de aire que entra al motor. Utiliza un hilo caliente o una película caliente que se enfría por el flujo de aire.
• Sensor MAP (Manifold Absolute Pressure): Mide la presión absoluta en el colector de admisión. La ECU calcula la masa de aire basándose en la presión, la temperatura del aire y la velocidad del motor.

10. Importancia del Sistema de Aspiración de Aire

El sistema de aspiración de aire es fundamental para determinar la cantidad de combustible que se debe inyectar. La ECU calcula la cantidad de gasolina a inyectar basándose en la cantidad de aire que entra en los cilindros.

11. Descripción General de la Inyección Multipunto

El proceso comienza en el depósito de combustible. La bomba de combustible, que puede estar dentro o fuera del depósito, envía la gasolina a presión. El combustible pasa por un filtro que elimina impurezas. Desde el filtro, la gasolina llega a la rampa de inyección, donde se distribuye uniformemente a cada uno de los inyectores. Un regulador de presión mantiene constante la presión en la rampa. Cada cilindro tiene su propio inyector, que se abre y cierra en el momento preciso para inyectar la cantidad exacta de combustible. La ECU recibe información de varios sensores (posición del cigüeñal, árbol de levas, flujo de aire, temperatura del motor, etc.) para controlar el funcionamiento de los inyectores y otros componentes.

12. Motor de Ralentí Paso a Paso y su Evolución

El motor de ralentí paso a paso (IAC) controla la cantidad de aire que entra al motor cuando el acelerador está en reposo. Esto evita que el motor se apague, especialmente bajo cargas adicionales (aire acondicionado, arranque en frío). Es un motor con un rotor de imán permanente y bobinas que crean un campo magnético. La UCE envía impulsos eléctricos a las bobinas, moviendo el rotor en pequeños pasos. Cada paso ajusta la apertura de una válvula, controlando el flujo de aire al motor en ralentí. Su evolución es el *cuerpo de mariposa motorizado*, que integra todas las funciones de control de aire.