En el sistema de suministro de combustible sin ramal de retorno de combustible al depósito, la presión de suministro de combustible no depende de la carga del motor.
El sistema de alimentación incluye elementos de los siguientes subsistemas:
- suministro de combustible, que incluye el depósito de combustible, la bomba de gasolina eléctrica con filtro, el regulador de presión de combustible, las tuberías y la rampa de combustible con los inyectores;
- sistema de admisión de aire, compuesto por el conducto de admisión de aire, el filtro de aire, el cuerpo del acelerador, el regulador de ralentí;
- captura de vapores de combustible, que incluye el canister, la válvula de control y las tuberías de conexión.
La función del subsistema de suministro es asegurar el aporte de la cantidad de combustible necesaria al motor en todos los modos de funcionamiento.
Los motores están equipados con un sistema electrónico de gestión del motor con inyección multipunto.
En el sistema de inyección multipunto, las funciones de formación de la mezcla y dosificación del suministro de la mezcla aire-combustible a los cilindros del motor están separadas.
El aire es suministrado por el subsistema de admisión de aire, compuesto por el cuerpo del acelerador, y la cantidad de combustible necesaria en cada momento del funcionamiento del motor es inyectada por los inyectores en el colector de admisión.
Este método de gestión permite asegurar una composición óptima de la mezcla combustible en cada momento concreto de funcionamiento del motor, lo que permite obtener la máxima potencia con el mínimo consumo de combustible y baja toxicidad de los gases de escape.
El sistema de inyección de combustible (así como el sistema de encendido) es gestionado por una unidad electrónica que controla continuamente, mediante los sensores correspondientes, la carga del motor, la velocidad del vehículo, el estado térmico del motor y la optimalidad del proceso de combustión en los cilindros.
El sistema de captura de vapores de combustible evita que los vapores de combustible, que afectan negativamente al medio ambiente, salgan a la atmósfera.
El sistema utiliza un método de absorción de vapores mediante un canister de carbón activo.
Los vapores de combustible del depósito son evacuados constantemente por una tubería y se acumulan en el canister lleno de carbón activado (adsorbente).
Durante el funcionamiento del motor, el adsorbente se regenera mediante el purgado del canister con aire fresco, que entra en el sistema bajo la acción del vacío transmitido por la tubería del colector de admisión a la cavidad del canister al abrirse la válvula.
La apertura de la válvula y, por tanto, la intensidad del purgado del canister, dependen del ángulo de apertura de la mariposa de aceleración y están determinadas por el vacío que se crea en la cavidad del colector de admisión del motor en funcionamiento.
Los vapores de combustible del canister son conducidos por una tubería al colector de admisión del motor y se queman en los cilindros.
Los fallos del sistema de captura de vapores de combustible provocan inestabilidad del ralentí, parada del motor, aumento de la toxicidad de los gases de escape y deterioro de las prestaciones del vehículo.
Está montado en el colector de escape del motor y, junto con la unidad electrónica y los inyectores, forma un circuito de corrección de la composición de la mezcla aire-combustible suministrada al motor.
Según las señales del sensor, la unidad de control del motor determina la cantidad de oxígeno no quemado en los gases de escape y, por tanto, evalúa la optimalidad de la composición de la mezcla aire-combustible que entra en los cilindros del motor en cada momento.
Al detectar una desviación de la composición respecto al óptimo 1:14 (combustible y aire respectivamente), que asegura el funcionamiento más eficaz del catalizador, la unidad de control modifica la composición de la mezcla mediante los inyectores.
Como resultado, el circuito de control de la composición de la mezcla aire-combustible es un circuito cerrado.
El vehículo está equipado con dos sensores de concentración de oxígeno: el primero en el colector de escape, el segundo después del catalizador.
El primer sensor es el sensor de control (basándose en su señal, la ECU ajusta el suministro de combustible), y el segundo es el sensor de diagnóstico (basándose en su señal, la ECU evalúa la eficacia del catalizador).
El depósito de combustible, moldeado en plástico resistente a la gasolina, está instalado debajo del piso de la carrocería en su parte trasera. Para evitar que los vapores de combustible escapen a la atmósfera, el depósito está conectado por una tubería al canister.
En el orificio con brida de la parte superior del depósito se instala una bomba de combustible eléctrica.
Desde la bomba, el combustible pasa a través del regulador de presión al filtro de combustible, montado en el extremo del depósito de combustible, y de allí a la rampa de inyección del motor, fijada en el colector de admisión.
Desde la rampa de combustible, el combustible es inyectado por los inyectores en el colector de admisión.
Los conductos de combustible del sistema de alimentación son tubos que conectan entre sí los diferentes elementos del sistema.
Las mangueras del sistema de alimentación están fabricadas con una tecnología especial a partir de materiales resistentes al aceite y a la gasolina.
El uso de mangueras de diseño diferente puede provocar fallos en el sistema de alimentación y, en algunos casos, incendios.
En las conexiones de las tuberías con los elementos del sistema de alimentación se utilizan juntas tóricas circulares.
Está prohibido el uso de juntas de otro diseño.
La bomba de combustible es de tipo sumergido, con accionamiento eléctrico, de tipo rotativo.
La bomba es de construcción no desmontable y no es reparable; en caso de avería, debe ser sustituida.
La rampa 9 (fig. 7) de los inyectores es una pieza hueca fundida con racores para la instalación de los inyectores y un racor 6 para la conexión de la tubería de combustible de alta presión.
Los inyectores están sellados en los alojamientos con juntas tóricas de goma y fijados con clips de resorte.
La rampa con los inyectores ensamblados se inserta con las colas de los inyectores en los orificios del colector de admisión y se fija con dos pernos.
Los inyectores están fijados a la rampa, que les suministra el combustible, y sus boquillas penetran en los orificios del colector de admisión.
En los orificios de la rampa y del colector de admisión, los inyectores están sellados con juntas tóricas de goma 1 y 3 (fig. 8).
El inyector está diseñado para la inyección dosificada de combustible en el cilindro del motor y es una válvula electromecánica de alta precisión.
El combustible a presión fluye desde la rampa a través de los canales del interior del cuerpo del inyector hasta la válvula de cierre.
Un muelle presiona la aguja de la válvula de cierre contra el orificio cónico de la placa del inyector, manteniendo la válvula en posición cerrada.
La tensión aplicada por la unidad de control del motor a través de los terminales 2 a la bobina del electroimán del inyector crea un campo magnético que atrae el núcleo y la aguja de la válvula de cierre hacia el interior del electroimán.
El orificio anular cónico de la placa del inyector se abre y el combustible es inyectado a través del difusor del cuerpo del inyector en el conducto de admisión de la culata y, a continuación, en el cilindro del motor.
Después de que cesa el impulso eléctrico, el muelle devuelve el núcleo y la aguja de la válvula de cierre a su posición inicial: la válvula se cierra.
La cantidad de combustible inyectado por el inyector depende de la duración del impulso eléctrico.
El exceso de combustible de la rampa de combustible es devuelto al depósito de combustible a través de la tubería de retorno por la válvula del regulador de presión de combustible.
El cuerpo del acelerador (fig. 12) es un dispositivo de regulación simple que sirve para modificar la cantidad de aire principal que entra en el sistema de admisión del motor.
Está montado en la brida de entrada del colector de admisión. Un tubo de la carcasa de la cámara de admisión de aire está acoplado al tubo de entrada del cuerpo del acelerador.
El cuerpo del acelerador incluye un motor paso a paso de control de la mariposa.
No existe conexión mecánica entre el cuerpo del acelerador y el pedal del acelerador.
El llamado «pedal electrónico del acelerador» transmite información sobre el grado de presión del pedal a la unidad de control electrónica del motor, que, a su vez, teniendo en cuenta la velocidad del vehículo, la marcha engranada, la carga del motor y el régimen del cigüeñal, abre la mariposa de aceleración en el ángulo necesario.
Fallos relacionados con el sistema de inyección de combustible
Los vehículos están equipados con un sistema de inyección multipunto.
La inyección se denomina multipunto porque el combustible es inyectado en cada cilindro por un inyector independiente.
El sistema de inyección de combustible permite reducir la toxicidad de los gases de escape al tiempo que mejora las prestaciones y el consumo de combustible del vehículo.
En el sistema de inyección de combustible del motor con retroalimentación, se instalan un catalizador y dos sensores de concentración de oxígeno en el sistema de escape, que proporcionan la retroalimentación.
Los sensores controlan el contenido de oxígeno en los gases de escape, y la unidad de control electrónica, basándose en sus señales, mantiene una relación aire/combustible tal que el catalizador funciona con la máxima eficacia.
Antes de desmontar cualquier componente del sistema de control de la inyección, desconecte el cable del terminal negativo de la batería.
Desconecte la batería solo con el encendido apagado.
No arranque el motor si los terminales de los cables de la batería están mal apretados.
Nunca desconecte la batería del sistema eléctrico del vehículo mientras el motor está en marcha.
Durante la carga, desconecte la batería del sistema eléctrico del vehículo.
No permita que la unidad de control electrónico (ECU) supere los 65 °C en funcionamiento y los 80 °C en reposo (por ejemplo, en la cabina de secado después de la pintura).
Si se supera esta temperatura, debe retirar la ECU del vehículo.
No desconecte ni conecte los conectores del haz de cables a la ECU con el encendido puesto.
Antes de realizar una soldadura por arco eléctrico en el vehículo, desconecte los cables de la batería y los conectores de la ECU.
Realice todas las mediciones de tensión con un voltímetro digital cuya resistencia interna sea de al menos 10 MΩ.
Los componentes electrónicos utilizados en el sistema de inyección están diseñados para tensiones muy bajas, por lo que pueden dañarse fácilmente con una descarga electrostática.
Para evitar daños en la ECU por descarga electrostática:
- no toque con las manos los conectores de la ECU ni los componentes electrónicos de sus placas;
- cuando trabaje con la memoria de solo lectura programable (PROM) de la unidad de control, no toque los pines del circuito integrado.
Cuando trabaje con lluvia, evite que el agua entre en contacto con los componentes electrónicos del sistema de inyección de combustible.
Verifique el sistema de inyección en el siguiente orden:
Compruebe la conexión a tierra del motor y de la batería.
Compruebe el regulador de presión, el filtro de combustible y la bomba de combustible.
Compruebe los fusibles y los relés de los componentes del sistema de inyección.
Compruebe la fiabilidad de los contactos de los conectores con los cables de los componentes del sistema de inyección.
Compruebe los sensores del sistema de inyección.