Inyección directa de combustible

Nos disponemos a comenzar con este artículo, una serie de entregas técnicas que nos muestren el funcionamiento de ciertos sistemas claves del tren motriz de nuestros vehículos y que nos ayuden a todos a aprender un poco más y al mismo tiempo derribar ciertos mitos, creencias o malos entendidos en cuanto al funcionamiento de un motor.

Comenzaremos con la inyección directa, que está tan en boga en los motores más modernos pero que en realidad ya tiene muchos años de haber sido desarrollada. El primer motor de inyección directa ha sido fabricado y ensayado en 1925, mientras que Mercedes-Benz fue la primera marca que ofreció comercialmente la inyección directa, en el mítico 300SL de 1955. Su alto costo no permitió que la inyección directa se popularizara masivamente en años venideros, sino hasta ahora con la incorporación de la gestión electrónica en los motores.

Como indica su nombre, en la inyección directa se inyecta la gasolina directamente dentro de la cámara de combustión y no en el colector o puerto de admisión. Las ventajas de este sistema contra el sistema tradicional son una baja importante de consumos y emisiones; el motivo de ello es simple: mientras el motor convencional desperdicia un porcentaje importante de gasolina y gases que no son quemados y salen por el escape, en la inyección directa esto no ocurre (o al menos no ocurrre en porcentajes representativos) porque la gasolina se inyecta a una presión precisa y controlada a la perfección por la centralita; dicha presión es lo suficientemente alta para favorecer la pulverización y la adecuada mezcla con el aire, aprovechando al máximo cada gota de gasolina.

Además de los modos de funcionamiento que la centralita en todo momento aplica a su mapeo de inyección, existen varios modos de funcionamiento, en donde el radio de aire-gasolina varía de acuerdo a las condiciones de aceleración del motor. Algunos sistemas, también permiten inyectar combustible cuando el pistón va bajando, aunque se ha comprobado que si la gasolina no es de un octanaje bastante alto, esto puede provocar la erosión de las válvulas.

Si hablamos de varias inyecciones de gasolina en un mismo ciclo, también es posible mediante el método que algunos llaman de carga estratificada. A pesar de que el nombrecito que se carga asusta, es simple y se hace en dos tiempos: el primer tiempo, en la fase de admisión y el segundo en la compresión cuando el aire se encuentra cerca de la bujía, lo que provoca que la mezcla que se enciende sea la que está cerca de la bujía, dejando la mezcla pobre del resto del cilindro sin encenderse, solo se dilata. Esta mezcla combinada es usada cuando al motor no se le requiere de demasiada potencia, como puede ser el caso de la ciudad o cuando se viaja a velocidades constantes en terreno plano.

El aprovechamiento del combustible es evidente: como comparación, un mismo motor que cuente con inyección directa puede desarrollar aproximadamente unos 50 caballos más que el mismo motor con sistema de inyección indirecta, con un mejor consumo y muchas menos emisiones.