Sistemas de inyección directa: Cómo funcionan y por qué son esenciales para motores modernos

Al igual que el sistema de inyección indirecta, la inyección directa es un método en el que el combustible se introduce en motores de combustión interna. Es común en motores de gasolina (petróleo) pero ahora se emplea en motores diésel para dar la misma calidad a los tipos de motor.

Los sistemas de inyección directa se usan en un motor de gasolina para aumentar la eficiencia y la potencia específica y también para reducir las emisiones de escape.

Hoy conocerás sobre la definición de inyección directa, funciones, diagrama, funcionamiento, componentes. También conocerás sus ventajas y desventajas.

¿Qué es un sistema de inyección directa?

Un sistema de inyección directa es un proceso de inyección de combustible que permite inyectar el combustible directamente en la parte superior del pistón en la cámara de combustión. Una inyección directa de gasolina (GDI), también conocida como inyección directa de petróleo (PDI), es un sistema de formación de mezcla para motores de combustión interna que funcionan con gasolina (petróleo). El combustible se inyecta directamente en la cámara de combustión.

Este motor de gasolina de inyección directa fue introducido en 1925 para un motor de camión de baja compresión. Fue bastante popular en coches alemanes, usando un sistema GDI mecánico de Bosch en los años 50. Se volvió más popular cuando se introdujo un sistema GDI electrónico en 1996 por Mitsubishi. Sin embargo, el sistema ha sido ampliamente adoptado por la industria automotriz en años recientes.

El principio de inyección directa se realizó primero en motores diésel. Es un tipo básico de sistema de inyección de combustible que usa el motor diésel. El combustible se inyecta en la cámara de combustión sobre el pistón directamente en un simple motor diésel DI. La compresión del aire dentro de la cámara sube en temperatura por encima de 400 grados Celsius, lo que entonces enciende el diésel-combustible inmediatamente al ser rociado directamente en la cámara de combustión.

Funciones de un sistema de inyección directa

A continuación se muestran las funciones de un sistema de inyección directa en motores automotrices:

• Quemar combustible eficientemente
• Producir más potencia
• Emisiones más limpias, y
• Aumento de la economía de combustible.

Componentes de un sistema de inyección directa

A continuación se muestran los componentes de un sistema de inyección directa de combustible:

• Inyectores
• Bomba de inyección de combustible
• Tuberías de alta presión
• Bomba de alimentación de combustible
• Filtro de combustible
• Regulador (Governor)

Diagrama de una inyección directa:

[Diagrama no disponible en el texto original]

Principio de funcionamiento

El funcionamiento de un sistema de inyección directa es menos complejo y puede entenderse fácilmente. Convencionalmente, los motores de gasolina funcionan aspirando una mezcla de gasolina y aire en el cilindro. Esta mezcla se comprime con un pistón y luego se enciende con una chispa de una bujía para causar una explosión. Esta explosión resultante mueve el pistón hacia abajo, produciendo potencia.

Tradicionalmente, en un sistema de inyección indirecta de combustible, la gasolina y el aire se pre-mezclan en una cámara fuera del cilindro conocida como colector de admisión. Ahora en un sistema de inyección directa, el aire y la gasolina no se pre-mezclan. En su lugar, el aire entra a través del colector de admisión, mientras que la gasolina se inyecta directamente en el cilindro.

En la cámara de combustión, hay una forma en que el combustible se distribuye en ella, conocida como "modo de carga". Esta carga incluye modo de carga homogénea y modo de carga estratificada. En el modo de carga homogénea, el combustible se mezcla uniformemente con el aire a través de la cámara de combustión debido a la inyección en el colector. Mientras que en el modo de carga estratificada, hay una zona con mayor densidad de combustible alrededor de la bujía, y una mezcla más pobre (menor densidad de combustible) está lejos de la bujía.

En un sistema de inyección directa, hay técnicas comunes para crear una distribución de combustible deseada a través de la cámara de combustión. Estos métodos de inyección incluyen inyección guiada por pulverización, guiada por aire, o guiada por pared.

Mira el video para entender cómo funciona un sistema de inyección directa:

[Video no disponible en el texto original]

Ventajas y desventajas de un sistema de inyección directa

Ventajas:

A continuación se muestran los beneficios de la inyección directa en motores de gasolina:

• Bajo mantenimiento
• Alto par a bajas revoluciones
• Robustez
• Mayor vida del motor

Desventajas:

A pesar de las ventajas de la inyección directa, algunas limitaciones aún ocurren. A continuación se muestran las desventajas de la inyección directa en motor de gasolina:

• Menores velocidades del motor y CV
• Funcionamiento lento
• Mayor ruido, vibraciones y niveles de dureza
• Componentes del motor más pesados
• Sin acción de limpieza de válvulas
• La producción de potencia máxima a alta velocidad del motor está limitada

En conclusión, un sistema de inyección directa es también una gran forma de inyectar combustible en motores de combustión interna de gasolina. En este artículo, hemos cubierto la definición, funciones, componentes y funcionamiento del sistema de inyección directa. Sus ventajas y desventajas también fueron declaradas.

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