Sistema de inyección de aire: diagrama, cómo funciona, beneficios

Si eres un entusiasta de los automóviles y te gusta conocer todos los detalles sobre su funcionamiento, seguro has escuchado hablar del sistema de inyección de aire. Este innovador componente ha revolucionado la industria del motor, mejorando el rendimiento de los vehículos y reduciendo su impacto ambiental. En este artículo, te llevaremos a un viaje por el diagrama y la forma en que funciona este sistema, además de analizar los beneficios que aporta. ¡Prepárate para conocer todo lo que necesitas saber sobre el sistema de inyección de aire y cómo está cambiando la forma en que conducimos nuestros vehículos!

Sistema de inyección de aire: diagrama, cómo funciona, beneficios

La inyección de combustible es un sistema para mezclar combustible y aire en un motor de combustión interna.

Los objetivos funcionales de los sistemas de inyección de combustible varían, pero todos tienen en común la tarea central de suministrar combustible al proceso de combustión. Hay varios objetivos en competencia, tales como:

Producción de energía, emisiones de combustible, desempeño de emisiones, confiabilidad, buen funcionamiento, costos de adquisición, costos de mantenimiento.

Los requisitos del sistema de inyección de combustible son:

i) Medición precisa del combustible inyectado por ciclo: la cantidad de combustible dosificada debe variar para adaptarse a los cambios de velocidad y requisitos de carga del motor.

ii) Sincronización adecuada de la inyección de combustible en el ciclo: para lograr el máximo rendimiento garantizando la eficiencia del combustible y una combustión limpia.

iii) Control adecuado de la tasa de inyección: el patrón de liberación de calor deseado se logra durante la combustión.

iv) Atomización adecuada del combustible en gotas muy finas.

v) Patrón de rociado adecuado para asegurar una mezcla rápida de combustible y aire.

vi) Distribución uniforme de las gotas de combustible por toda la cámara de combustión.

Sistema de inyección de aire:

Fue desarrollado por primera vez por Rudolf Diesel. La disposición del sistema se muestra en la Fig. En este sistema, tanto aire como combustible se inyectan en el cilindro durante el suministro de combustible. La presión de aire necesaria para inyectar el combustible es de unos 70 bares o más.

Una bomba de combustible funciona con el propio motor. (Un árbol de levas impulsa la bomba de combustible a través de una leva, y la potencia requerida para girar el árbol de levas se toma del eje principal del motor con la ayuda de engranajes y descarga una cierta cantidad de combustible en el inyector de combustible, como se muestra en la Fig. 3A.1 El inyector de combustible se abre mecánicamente y el aire a alta presión impulsa la carga de combustible y algo de aire hacia la cámara de combustión. La cantidad de combustible entregada se controla mediante la válvula de succión de la bomba de aceite, que es operada por un regulador. La presión del aire aumenta. Un compresor de tres etapas (ver ilustración) proporciona una refrigeración intermedia a aproximadamente 70 bar. El compresor también es accionado por el motor. El aire a alta presión transporta el combustible a la cámara de combustión y lo atomiza.

Este tipo de sistema rara vez se utiliza en los motores diésel de la actualidad.

Sistema de inyección de aire: diagrama, cómo funciona, beneficiosSistema de inyección de aire: diagrama, cómo funciona, beneficios
Funciona el diagrama del sistema de inyección de aire.

A continuación se detallan las ventajas y desventajas de este sistema:

Ventajas:

  • Garantiza una mejor atomización y distribución del combustible.
  • Debido a que la combustión es más completa, el BMEP es más alto que otros tipos de sistemas de inyección.
  • Permite el uso de combustibles inferiores.

Desventajas:

  • Se requieren mecanismos complicados para operar el compresor.
  • El peso del motor aumenta.
  • Parte de la potencia se utiliza para accionar el compresor, reduciendo la potencia del motor.

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Sistema de inyección de aire: diagrama, funcionamiento, ventajas

El sistema de inyección de combustible es un sistema utilizado en los motores de combustión interna para mezclar el combustible con el aire. Los objetivos funcionales de los sistemas de inyección de combustible varían, pero todos comparten la tarea central de suministrar combustible al proceso de combustión. Existen varios objetivos competitivos, como la potencia de salida, las emisiones de combustible, el rendimiento de las emisiones, la confiabilidad, el funcionamiento suave, el costo inicial y el costo de mantenimiento.

Los requisitos del sistema de inyección de combustible son los siguientes:
i) Medición precisa del combustible inyectado por ciclo: la cantidad de combustible medido debe variar para adaptarse a los cambios en los requisitos de velocidad y carga del motor.
ii) Programar la inyección del combustible correctamente en el ciclo: para obtener la máxima potencia asegurando la economía de combustible y una combustión limpia.
iii) Control adecuado de la velocidad de inyección: se logra el patrón de liberación de calor deseado durante la combustión.
iv) Atomización adecuada del combustible en gotas muy finas.
v) Patrón de rociado adecuado para garantizar una mezcla rápida de combustible y aire.
vi) Distribución uniforme de las gotas de combustible en toda la cámara de combustión.

Sistema de inyección de aire:
El sistema de inyección de aire fue desarrollado por primera vez por Rudolf Diesel. La disposición del sistema se muestra en la figura. En este sistema, tanto el aire como el combustible se inyectan en el cilindro durante el suministro de combustible. La presión requerida del aire para inyectar el combustible es de aproximadamente 70 bar o más.

Una bomba de combustible es accionada por el propio motor. (Un árbol de levas opera la bomba de combustible a través de un árbol de levas y la potencia necesaria para girar el árbol de levas se toma del eje principal del motor con la ayuda de engranajes y descarga una cantidad definida de combustible en la válvula de inyección, como se muestra en la figura. La válvula de inyección se abre mecánicamente y el aire a alta presión impulsa la carga de combustible y algo de aire hacia la cámara de combustión. La cantidad de combustible suministrado está bajo el control de la válvula de succión de la bomba de aceite, que es operada por un regulador. La presión de aire se eleva a aproximadamente 70 bar mediante un compresor de tres etapas (como se muestra en la figura) que proporciona un enfriamiento intermedio. El compresor también es accionado por el motor. El aire a alta presión proyecta el combustible en la cámara de combustión y lo atomiza.

Este tipo de sistema raramente se utiliza en la actualidad en motores diésel.

Ventajas y desventajas de este sistema:

Ventajas:
Proporciona una mejor atomización y distribución del combustible.
Como la combustión es más completa, la presión promedio efectiva del freno (BMEP) es mayor que con otros tipos de sistemas de inyección.
Permite utilizar combustibles de menor calidad.

Desventajas:
Requiere un mecanismo complicado para hacer funcionar el compresor.
El peso del motor aumenta.
Parte de la potencia se utiliza para impulsar el compresor, lo que reduce la potencia bruta del motor.

Referencias:
1. [Rack and Pinion Gear – Working, Design, Application, Advantages](https://learnmech.com/rack-and-pinion-gear-working-design-application-advantages/)
2. [Wood Routers – Basic, Functions, Types, Working, Parts](https://learnmech.com/wood-routers-basic-functions-types-working-parts/)

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