El Sistema de Combustible
Continuando la ficha técnica, vamos a encontrar que se especifica el sistema de combustible. Se refiere a la alimentación y gestión del motor
El diésel y el naftero tienen sistemas distintos por lo que vamos a hablar de cada cual por separado. Creo necesario aclarar que mientras mas avanzado el sistema de inyección, tanto mejor combustible necesita. Tambien hay que decir que los avances técnicos se fueron dando en busca de prestaciones pero también tuvieron un impulso importante a través de las regulaciones ambientales. Por ejemplo en el caso del motor naftero, al usar un catalizador ya se reducen en 90%! Los contaminantes de hidrocarburos, oxidos nítricos y monóxido de carbono. Pero queda también el famoso CO2 (dióxido de carbono), principal causante del efecto invernadero, que se produce en la combustión y solo se puede reducir reduciendo el consumo de combustible. Hay principios básicos que tocar antes de poder entrar en tema, en lo posible voy a evitar profundizar donde no haya necesidad.
El Motor
La maquina que mueve el auto (dejando ahora de lado los hibridos y eléctricos) se llama motor de combustión interna o “motor a explosión”. Obtiene energía mecánica a partir de la energía química contenida en el combustible. Hace esto a partir de la quema o explosión de combustible.
Al quemar la mezcla de aire y combustible se produce una explosión y esto genera la dilatación de los gases. Si están contenidos, como en el caso del motor, esta dilatación provoca un movimiento al empujar el piston.
Para que se queme es necesario reunir ciertas condiciones. Entre otras, se necesita oxigeno (como para cualquier combustión) y que la mezcla sea lo mas homogénea posible.
El sistema de alimentación al que solemos llamar “inyección” es responsable de gestionar esta mezcla proveyendo al motor de lo necesario para su funcionamiento. Como difieren entre si, vamos a hablar por separado del diésel y del naftero.
El Naftero
El motor a gasolina (“naftero” como le decimos en Paraguay) funciona quemando una mezcla de aire con combustible. La proporción ideal es de 14.7 kg de aire para 1 kg de combustible, con esto se obtiene el mejor rendimiento posible. Si te gusta lo difícil de pronunciar, se le dice mezcla estequiometrica. Hay que mencionar que la nafta en estado liquido no prende. Hay que vaporizar para que la combustión sea buena. El motor acelera a medida que mas mezcla se le introduzca, aunque la relación se mantenga 14.7:1. A mayor cantidad de mezcla, mas RPM. Eso si, si suben las cantidades de aire o combustible, la relación deja de ser ideal y tiene consecuencias. Por ejemplo si poco aire en relación al combustible, decimos que hay “mezcla grasa””rica” o el clásico “esta ahogado”. En estas condiciones puede que el motor no arranque ya que el oxigeno del aire no alcanza para quemar el combustible que ingresa al motor.
El Carburador
Este dispositivo se encargaba de hacer la mezcla en el multiple de admisión (el conducto por el que el motor succiona aire). A medida que pasa el aire a través de el, va recolectando combustible y la mezcla va al cilindro a través de la valvula de admisión. Explicado muy básicamente, su efecto es parecido a cuando llenas una botella de liquido hasta el tope y soplas de costado: el agua se va pulverizando mezclada con el aire que se sopla. Hoy en dia ya solo se usa en motores de moto, generadores, desmalezadoras y similares. Es de mantenimiento sencillo pero no muy eficiente ya que hay limitaciones en cuando a la posibilidad de ir variando la mezcla según necesidad. Ademas, al estar ubicado en un punto intermedio entre los cilindros, alimenta mas combustible a los que están mas cerca y viceversa.
Tipos de Inyecciones
Inyección Monopunto
En este caso en el lugar del carburador se ponía un pico inyector que se encargaba de inyectar combustible a presión según un programa preestablecido. Conserva la desventaja del carburador en cuanto a ubicación.
Inyección continua multipunto, mecánica
El siguiente paso fue dotar al motor de un pico inyector por cada cilindro del motor. Con muy pocos sensores de por medio, la regulación era mecánica, por medio de palancas y vacio del motor. Mucho mas precisa ya que el combustible se inyecta mas cerca de cada cilindro de manera uniforme aunque continua.
Inyección continua, electrónicamente regulada
Sigue habiendo un inyector por cilindro que inyecta todo el tiempo pero ya cuenta con mandos electrónicos (computadora) Es mas precisa y eficiente, ya que se puede ir adaptando a la necesidad del motor bastante rápido.
Inyección electrónica intermitente
Fue el salto en el que empezaron a haber mejores prestaciones con menor consumo. Aquí hay un pico por cada cilindro, que inyecta combustible en el momento exacto de acuerdo a variables determinadas por un programa precargado. Es el mas eficiente entre los sistemas corrientes: obtiene mejores prestaciones con consumo reducido al mismo tiempo que cuida el medio ambi ente al regular las emisiones de escape.
Inyeccion directa
Es ampliamente el mas utilizado en la actualidad (2019) aunque al endurecerse las leyes sobre contaminación se desarrollo el nuevo sistema, actualmente en vehículos de alta gama. En este sistema el inyector mete combustible a muy alta presión directamente en el cilindro y según necesidad. El tiempo de respuesta es muy reducido por lo que se adapta dinámicamente a los requerimientos del motor. Eso si, requiere una muy buena calidad de combustible.
El Diésel
Por su lado el diésel necesita mantener la mezcla de combustible /aire dentro de cierto rango, y el motor acelera a medida que se le inyecta mas combustible. La proporción aire/gasoil varia, no es homogénea. Desde sus inicios se usaron sistemas de inyección de un pico por cilindro distinguiéndose entre bomba rotativa y bomba líneal aunque en ambos casos la inyección es indirecta: el gasoil se inyecta en una precamara que esta conectada al cilindro y empieza la explosión ahí.
La bomba y los picos son accionadas en forma mecánica o hidráulica con poca o nula intervención electrónica, de ahí su renombrada fiabilidad. La limitación mecánica propia del diésel hace que estos sistemas sean todavía aptos para utilitarios o vehículos de bajas rotaciones o sin necesidad de mayores prestaciones. La evolución del diésel llevo al sistema common rail. Es una inyección directa con un pico electrónico en cada cilindro y el sistema esta electrónicamente regulado.
El nombre viene del rail o caño común por el que el combustible llega a cada pico. La posibilidad de adaptarse exactamente a las condiciones de manejo asi como la eficiencia en su gestión hace que entregue mucha potencia con consumos sorprendentemente bajos sumándole a eso niveles de emisiones muy bajos. El siguiente paso es un sistema en el que el pico tiene incorporada la bomba. Trabaja a presiones altísimas y su rendimiento es excepcional.