Sistema de inyección de combustible: información general

Modelos de 1.4 y 1.6 litros

1. El sistema de inyección central MULTEC (CFI) se monta en los motores de 1.4 litros (C14NZ) y 1.6 litros (C16NZ) y proporciona un método sencillo de dosificación del combustible, mediante el cual el combustible se inyecta en el colector de admisión por medio de una única unidad inyectora accionada por solenoide. La unidad inyectora se encuentra centrada en la parte superior de la carcasa de la mariposa, montada sobre el colector de admisión. El tiempo que el inyector permanece abierto determina la cantidad de combustible que llega a los cilindros para la combustión. Las señales eléctricas que determinan la duración de la apertura del inyector son calculadas por la unidad de control electrónico (ECU) a partir de la información suministrada por una red de sensores.

La presión del combustible se regula mecánicamente.

2. Las señales enviadas a la ECU incluyen la depresión del colector de admisión procedente del sensor de presión absoluta del colector (MAP); el régimen del motor y la posición del cigüeñal procedentes del distribuidor; la velocidad del vehículo procedente de un sensor situado en la base del cable del velocímetro; la posición de la placa de la mariposa procedente del sensor de posición de la mariposa; la temperatura del líquido refrigerante del motor; y el contenido de oxígeno de los gases de escape mediante un sensor situado en el colector de escape. La ECU también controla la tensión de la batería.

3. Utilizando la información recogida de los distintos sensores, la ECU envía señales para controlar los actuadores del sistema. Los actuadores incluyen el inyector de combustible, el motor paso a paso de control del aire en ralentí, el relé de la bomba de combustible y la unidad de control del encendido.

4. La ECU también dispone de una función de diagnóstico que puede utilizarse junto con el equipo de comprobación especial de Vauxhall para la localización de averías.

Salvo las comprobaciones básicas para asegurarse de que todo el cableado y las mangueras pertinentes están en buen estado y bien conectados, la localización de averías debe encomendarse a un concesionario Vauxhall.

5. El sistema incorpora un convertidor catalítico de tres vías para reducir los contaminantes de los gases de escape, y se utiliza un control de la mezcla de combustible en bucle cerrado (mediante la sonda lambda de gases de escape). El control de la mezcla permanece en modo de bucle abierto (utilizando valores preprogramados almacenados en la memoria de la ECU) hasta que la sonda lambda alcanza su temperatura normal de funcionamiento.

Modelos de 1,8 litros

Modelos antiguos (motor 18E)

6. Todos los modelos de 1.8 litros antiguos con motor 18E montan un sistema de inyección de combustible Bosch LE Jetronic.

7. Mediante control electrónico, el sistema de inyección suministra la cantidad precisa de combustible para un rendimiento óptimo del motor con niveles mínimos de emisiones de escape. Esto se consigue controlando continuamente el motor mediante diversos sensores, cuyos datos se envían a una unidad de control electrónico en forma de señales eléctricas. A partir de estos datos, que cambian constantemente, la unidad de control determina el combustible necesario para adaptarse a todas las condiciones de régimen y carga del motor, que a continuación se inyecta directamente en el colector de admisión.

8. Los componentes principales del sistema son:

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   Unidad de control: las señales emitidas por los distintos sensores se procesan en la unidad de control y, a partir de estas señales, se generan los impulsos de control adecuados para los inyectores de combustible. Un circuito adicional dentro de la unidad de control acciona un corte de combustible en desaceleración para reducir el consumo, y un enriquecedor de arranque en frío para el enriquecimiento de combustible durante el arranque en frío.
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   Relé de control: consta de un elemento temporizador electrónico y un relé conmutador, que corta el suministro de combustible inmediatamente después de que el motor se detiene.
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   Sensor de caudal de aire: el sensor de caudal de aire mide la cantidad de aire que aspira el motor para determinar la carga del motor. Para ello utiliza una placa sensora (aleta) unida a un eje, que puede girar libremente dentro del conducto del sensor y que se desvía por el paso del aire de admisión. Unido al eje de la placa sensora hay un potenciómetro, que convierte la posición angular de la placa en una tensión, la cual se envía a la unidad de control. El caudal de aire que pasa por el sensor es una de las principales variables que utiliza la unidad de control para determinar, en cada momento, la cantidad exacta de combustible que necesita el motor.
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   Inyectores de combustible: cada inyector de combustible consta de una válvula de aguja accionada por solenoide, que se abre por orden de la unidad de control. El combustible procedente del tubo distribuidor de combustible se inyecta a través de la tobera del inyector hacia el colector de admisión. Los cuatro inyectores de combustible funcionan simultáneamente, una vez por cada vuelta del cigüeñal, independientemente de la posición de la válvula de admisión. Por tanto, cada inyector funciona una vez con la válvula de admisión cerrada y otra vez con ella abierta, en cada ciclo del motor. Los inyectores de combustible siempre se abren al mismo tiempo con respecto a la posición del cigüeñal, pero el tiempo que permanecen abiertos, es decir, la duración de la inyección, depende de otras variables y lo determina la unidad de control. Para un volumen de aire determinado que pasa por el sensor de caudal de aire, la unidad de control puede enriquecer la mezcla aire/combustible aumentando la duración de la inyección, o empobrecerla reduciendo dicha duración.
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   Bomba de combustible: la bomba de combustible es una unidad eléctrica autoaspirante de células de rodillos, situada en la parte trasera del vehículo. La bomba envía el combustible desde el depósito, a una presión predeterminada, a través del filtro de combustible hasta el tubo distribuidor de combustible. Desde el tubo distribuidor, el combustible se suministra a los cuatro inyectores de combustible, y el excedente retorna al depósito a través del regulador de presión de combustible. Circula por el sistema un caudal de combustible superior al necesario, incluso en las condiciones de funcionamiento más exigentes, y este flujo continuo garantiza que se mantenga una temperatura baja del combustible. Esto reduce la posibilidad de formación de burbujas de vapor (bloqueo por vapor) y garantiza un buen arranque en caliente.
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   Regulador de presión de combustible: el regulador de presión de combustible va montado en el tubo distribuidor de combustible y controla la presión de funcionamiento del sistema de combustible. La unidad consta de una carcasa metálica dividida en dos cámaras por un diafragma. El combustible procedente del tubo distribuidor llena una cámara del regulador, mientras que la otra cámara contiene un muelle de compresión y está sometida al vacío del colector de admisión a través de un tubo conectado al colector, aguas abajo de la mariposa del acelerador. Una válvula unida al diafragma abre un orificio de retorno de combustible en la cámara de combustible del regulador cuando el diafragma se desplaza.

   Cuando la presión del combustible en el regulador supera un determinado valor, el diafragma se desplaza y el combustible retorna al depósito a través del orificio de retorno, que queda abierto. Esto también ocurre cuando el orificio se abre por el desplazamiento del diafragma bajo la acción del vacío del colector. Por tanto, al aumentar el vacío del colector, la presión de combustible regulada disminuye en proporción directa.

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   Interruptor de la mariposa del acelerador: el interruptor de la mariposa del acelerador va fijado al eje de la mariposa, en la carcasa de la mariposa. Cuando el eje gira en respuesta al movimiento del pedal del acelerador, los contactos internos del interruptor se cierran en los dos extremos del recorrido del eje. Un contacto se cierra en la posición de ralentí y otro en la posición de plena carga. La unidad de control procesa estas señales para determinar la posición de la mariposa del acelerador.
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   Válvula de aire auxiliar: este dispositivo comprende un canal de aire de gran diámetro, conectado mediante tubos a la carcasa de la mariposa y al colector de admisión, que permite que el aire de admisión evite la mariposa del acelerador. En el centro del canal de aire hay una placa de bloqueo unida a una lámina bimetálica. Cuando el motor está frío, la placa de bloqueo se retira del canal de aire, permitiendo que el aire pase por la válvula. A medida que el motor se calienta, se suministra corriente a la válvula, lo que calienta la lámina bimetálica y hace que la placa de bloqueo empiece a cerrar el canal de aire hasta que, al aumentar la temperatura del motor, el canal queda completamente cerrado. El aire adicional que pasa por la válvula es medido por el sensor de caudal de aire, que compensa aumentando la duración de la inyección para suministrar combustible adicional. Por tanto, el motor recibe una mezcla aire/combustible más rica durante la puesta en marcha en frío y las condiciones de calentamiento.
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   Sensores de temperatura: la información sobre la temperatura del motor (refrigerante) y la temperatura del aire de admisión se mide mediante sensores; uno está situado en la camisa de refrigeración y el otro en la corriente de aire de admisión. Los sensores constan de resistencias cuya resistencia disminuye al aumentar la temperatura. La unidad de control mide el cambio de resistencia eléctrica de los sensores y utiliza esta información para modificar la duración de la inyección en consecuencia.

Modelos de 1.8 litros posteriores (desde 1987)

9. Un sistema de inyección de combustible Bosch L3 Jetronic va montado en todos los modelos de 1.8 litros posteriores equipados con el motor 18SE.

10. El sistema se basa en el sistema LE utilizado anteriormente, pero dispone de un sistema de control digital, en lugar del sistema analógico del tipo LE. La unidad de control del sistema L3 está alojada en el compartimento del motor, como parte del conjunto del sensor de caudal de aire, y el esquema de cableado del sistema es diferente para adaptarse a ello.

Modelos de 2.0 litros

11. Los sistemas Motronic montados en los modelos de 2.0 litros controlan la inyección de combustible y el sistema de encendido como un conjunto integrado. Esto ofrece ventajas considerables en cuanto a eficiencia, prestaciones y reducción de las emisiones de escape.

12. La velocidad de ralentí se regula mediante la apertura y el cierre de una válvula de accionamiento eléctrico que permite que el aire evite la mariposa del acelerador. No es posible ajustarla manualmente.

13. El avance y el retardo del encendido se controlan electrónicamente en función del régimen y la carga del motor, la temperatura del motor y la temperatura del aire admitido. La información del régimen del motor procede de un sensor inductivo de impulsos situado en el lateral del bloque de cilindros. El sensor está montado cerca de la arandela dentada fijada al contrapeso n.º 1 del cigüeñal. El paso de cada diente de la arandela genera un impulso eléctrico en el sensor. Esta señal se transmite a la unidad de control.

14. El sistema montado en los modelos de 8 válvulas anteriores a 1990 se conoce como Motronic ML4.1. La parte de inyección de combustible es muy similar a los sistemas LE/L3 Jetronic montados en los modelos 1.8. La unidad de control está situada detrás del panel de revestimiento de la zona de los pies del conductor.

15. Los modelos de 8 válvulas de 1990 montan un sistema conocido como Motronic M1.5. La principal diferencia está en la unidad de control, que activa los inyectores por parejas en lugar de todos a la vez, como ocurría anteriormente. También hay pequeñas diferencias en las fijaciones del regulador de presión de combustible y del riel de inyectores. La bomba de combustible va ahora sumergida en el depósito, en lugar de montada junto a él.

16. El sistema montado en los modelos de 16 válvulas se conoce como Motronic M2.5. La diferencia más significativa respecto a los otros sistemas Motronic está en la forma de medir el aire admitido. Mientras que los otros sistemas miden el volumen de aire mediante una mariposa, el sistema M2.5 mide la masa de aire por su efecto refrigerante sobre un hilo caliente.

El sistema M2.5 también incorpora control de detonación, mediante el cual se detecta la detonación (autoencendido o picado) y se retrasa el avance del encendido.

17. La inyección en el sistema M2.5 es totalmente secuencial. Cada inyector se controla individualmente para suministrar el combustible en el momento óptimo del proceso de admisión. El distribuidor de encendido lleva un sensor de efecto Hall que envía a la unidad de control una señal de reconocimiento de cilindro.

18. En todos los sistemas, la unidad de control incorpora funciones de autocomprobación y detección de averías. Los códigos de avería se almacenan en la unidad, pero solo son accesibles para los concesionarios Vauxhall u otros especialistas que dispongan del equipo de diagnosis necesario.

19. Si la unidad de control detecta una avería, entra en funcionamiento un programa de marcha de emergencia (“limp home”), mediante el cual se sustituye la señal normal de un sensor defectuoso o desconectado por un valor medio. En este caso, el vehículo sigue siendo conducible, aunque con prestaciones y eficiencia reducidas. Un testigo en el cuadro de instrumentos, con el contorno de un motor y un símbolo de rayo, avisa al conductor de que se ha producido una avería.