Cómo funcionan los sistemas de inyección de combustible

Los algoritmos que controlan el motor son bastante complicados. El software tiene que permitir que el coche cumpla con los requisitos de emisiones durante 100.000 millas, cumplir con los requisitos de economía de combustible de la EPA y proteger los motores contra el abuso. Y hay docenas de otros requisitos que cumplir también.

La unidad de control del motor utiliza una fórmula y un gran número de tablas de búsqueda para determinar el ancho de pulso para unas condiciones de funcionamiento determinadas. La ecuación será una serie de muchos factores multiplicados entre sí. Muchos de estos factores vendrán de tablas de búsqueda. Haremos un cálculo simplificado del ancho de pulso del inyector de combustible. En este ejemplo, nuestra ecuación sólo tendrá tres factores, mientras que un sistema de control real podría tener un centenar o más.

Ancho de pulso = (Ancho de pulso base) x (Factor A) x (Factor B)

Para calcular el ancho de pulso, la ECU primero busca el ancho de pulso base en una tabla de búsqueda. El ancho de pulso base es una función de la velocidad del motor (RPM) y la carga (que se puede calcular a partir de la presión absoluta del colector). Digamos que la velocidad del motor es 2.000 RPM y la carga es 4. Encontramos el número en la intersección de 2.000 y 4, que es 8 milisegundos.

RPM
Carga
1
2
3
4
5
1,000
1
2
3
4
5
2,000
2
4
6
8
10
3,000
3
6
9
12
15
4,000
4
8
12
16
20

En los siguientes ejemplos, A y B son parámetros que provienen de sensores. Digamos que A es la temperatura del refrigerante y B es el nivel de oxígeno. Si la temperatura del refrigerante es igual a 100 y el nivel de oxígeno es igual a 3, las tablas de búsqueda nos dicen que el factor A = 0,8 y el factor B = 1,0.

A
Factor A
B
Factor B
0
1.2
0
1.0
25
1.1
1
1.0
50
1.0
2
1.0
75
0.9
3
1.0
100
0.8
4
0.75

Entonces, como sabemos que la anchura de pulso base es una función de la carga y las RPM, y que la anchura de pulso = (anchura de pulso base) x (factor A) x (factor B), la anchura de pulso global en nuestro ejemplo es igual a:

8 x 0.8 x 1,0 = 6,4 milisegundos

A partir de este ejemplo, se puede ver cómo el sistema de control realiza los ajustes. Con el parámetro B como el nivel de oxígeno en el escape, la tabla de búsqueda para B es el punto en el que hay (según los diseñadores del motor) demasiado oxígeno en el escape; y en consecuencia, la ECU reduce el combustible.

Los sistemas de control reales pueden tener más de 100 parámetros, cada uno con su propia tabla de búsqueda. Algunos de los parámetros incluso cambian con el tiempo para compensar los cambios en el rendimiento de los componentes del motor como el convertidor catalítico. Y dependiendo de la velocidad del motor, la ECU puede tener que hacer estos cálculos más de un centenar de veces por segundo.

Chips de rendimiento
Esto nos lleva a nuestra discusión de los chips de rendimiento. Ahora que entendemos un poco acerca de cómo funcionan los algoritmos de control en la ECU, podemos entender lo que hacen los fabricantes de chips de rendimiento para obtener más potencia del motor.

Los chips de rendimiento son fabricados por empresas del mercado de accesorios, y se utilizan para aumentar la potencia del motor. Hay un chip en la ECU que contiene todas las tablas de búsqueda; el chip de rendimiento reemplaza este chip. Las tablas en el chip de rendimiento contendrán valores que resultan en mayores tasas de combustible durante ciertas condiciones de conducción. Por ejemplo, pueden suministrar más combustible a pleno rendimiento en cada velocidad del motor. También pueden cambiar la sincronización de la chispa (también hay tablas de búsqueda para eso). Como los fabricantes de chips de rendimiento no están tan preocupados por cuestiones como la fiabilidad, el kilometraje y los controles de emisiones como los fabricantes de automóviles, utilizan ajustes más agresivos en los mapas de combustible de sus chips de rendimiento.

Para obtener más información sobre los sistemas de inyección de combustible y otros temas relacionados con la automoción, consulte los enlaces de la página siguiente.

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