Mecanismo de inyección de combustible

En un motor de cuatro ciclos (cuatro tiempos) con inyección de combustible de puerto secuencial, los inyectores de combustible se disparan a la mitad de la tasa de RPM (es decir: la velocidad del motor de 3000 rpm equivale a 1500 pulsos de inyector por minuto), que resulta ser el misma velocidad a la que se dispara la bujía de un solo cilindro. Cuatro factores permiten que el inyector funcione a esta velocidad.

La primera es que la electricidad se mueve a la velocidad de la luz. Esto le da al inyector una ventaja sobre la velocidad del motor. Al diseñar el inyector, el ingeniero debe pensar en los armónicos del inyector. Esto significa que el inyector debe poder cerrarse lo suficientemente rápido como para cerrar completamente el flujo de combustible a la velocidad máxima a la que debe operar. Esto se hace colocando el resorte del tamaño y peso correctos. Para abrirlo, se utiliza un electroimán. Esto puede mover un trozo de metal, aunque no a la velocidad de la luz, muy rápido. La unidad de control del motor (ECU) le indicará al inyector que permanezca abierto durante un período de tiempo (llamado ancho de pulso).), que en conjunto con los siguientes dos factores, permite el ingreso de la cantidad adecuada de combustible considerando las necesidades de operación del motor (velocidad, carga, etc.).

La segunda parte de esta ecuación es el tamaño del orificio del inyector. Esto permite inyectar una cierta cantidad de combustible en un momento dado.

La tercera parte es la presión a la que se introduce el combustible en el sistema. Si todo lo demás permanece igual (ancho de pulso, tamaño del inyector, etc.), a medida que aumenta la presión del combustible, aumenta la cantidad de combustible que pasa a través del inyector. Por ejemplo (y estos son números arbitrarios), si un sistema de combustible tiene una presión de 30 psi y un inyector tiene una tasa de 30 libras por hora, si aumenta la presión a 45 psi (1,5 veces la presión normal), podría esperar ver una tasa de 45 libras por hora sale del inyector. Hay un punto en el que esto se volverá discutible, ya que un orificio dado solo puede fluir tanto combustible, pero esa es otra historia.

La cuarta parte de nuestra historia es esta: realmente no se necesita mucho combustible para hacer funcionar un cilindro individual de un motor. Si un pequeño motor de cuatro cilindros rinde 40 mpg, ¿cuántas revoluciones reales del motor se necesitan para que funcione? Analicemos las matemáticas. Supongamos que nuestro pequeño automóvil imaginario que corre por la carretera a 60 mph lo hace con una velocidad del motor de 2000 rpm. Las 60 mph equivalen a una milla cada minuto. Entonces, cada milla que viaja, su inyector solo dispara 1000 veces, o casi 17 veces por segundo. Esto realmente no es tan rápido, si consideras que la mayoría de las películas se ejecutan a 24 fotogramas por segundo y el ojo puede ver a una frecuencia de ~60 Hz. ¿Qué significa todo esto? El inyector no necesita estar abierto por mucho tiempo ni siquiera necesita estar demasiado abierto para permitir que entre suficiente combustible en el cilindro para permitir que funcione.