Aprende con Auto Bild: diferencias entre la inyección directa e indirecta
Pero antes de desgranar la cuestión de hoy: diferencias entre la inyección directa e indirecta, vamos a ver cómo empezó todo...
Todavía siguen circulando, aunque cada vez son menos los coches que podemos ver en activo con carburadores. Casi todos son clásicos o históricos, es decir, tienen más de 25 años de antigüedad, aunque hay todavía muchos con carburadores y algo más jóvenes.
Con la llegada de la inyección, la carburación desapareció paulatinamente, pero...
¿Qué diferencia hay entre carburación e inyección?
La principal diferencia entre un carburador y la inyección de combustible, es que el carburador funciona a baja presión ya que a través de él se da la admisión del aire y mezcla del combustible, mientras que la inyección atomiza el combustible a través de una boquilla pequeña a alta presión.
Así, se eliminan los problemas de encendido en frío asociados a los carburadores y mejorando la eficiencia de la combustión.
¿Qué es la inyección?
Como hemos visto, el sistema de inyección proporciona carburante a alta presión al ciclo de compresión del motor. Al ponerse en contacto con el aire en un entorno de elevadas temperaturas, se enciende la mezcla provocando la combustión.
El principio técnico básico se ha mantenido idéntico en los últimos años: los inyectores inyectan el combustible tan finamente pulverizado, que se puede prender inmediatamente. Y el hecho de que el combustible se vaporice, permite una mayor compresión y, por lo tanto, un mayor rendimiento con menos combustible.
Unas electroválvulas denominada inyectores, y que son capaces de abrirse y cerrarse millones de veces, se encargan de suministrar el combustible. Estas piezas tienen una reacción muy precisa al pulso eléctrico que los acciona, sin fugas ni escapes de carburante.
Un poco de historia
El inyector fue inventado por el francés Henri Giffard en 1858 y se utilizó originalmente para inyectar agua en las calderas de vapor.
Sabías que... también se usan inyectores para hacer las bebidas gaseosas. Y es que la bebida sin gas se inyecta a alta presión y arrastra el gas carbónico que se disuelve inmediatamente por lo que a la salida del inyector se obtiene bebida ya carbonatada.
A principios de siglo, se usaba la inyección denominada mecánica, un sistema que regulaba la entrega de combustible mediante sistemas mecánicos: la propia presión de la gasolina para controlar el caudal, un plato sonda para el aire de admisión, etc.
Fue en la década de los 50 cuando llegó la inyección electrónica. Sus inicios no fueron fáciles y aunque el nuevo método de combustión ahorraba mucho combustible, pasaron casi dos décadas hasta que esta tecnología fue aceptada de forma generalizada. Aún así, la inyección electrónica acabó exterminando el uso de los carburadores.
En 1951, Gutbrod fue el primer fabricante de automóviles que utilizó la inyección directa de gasolina (en este caso Bosch) en unidades seleccionadas de su modelo compacto denominado 'Superior'.
A partir de 1954, Bosch hizo que esta tecnología estuviera disponible para la producción en serie del Mercedes SL 300, el legendario "alas de gaviota".
Diferencia entre inyección directa e indirecta
Ahora sí, ya que hemos visto un poco de historia y un poco de técnica, podemos pasar a desgranar la diferencia entre estos dos tipos de inyección.
Aunque no hay mucho que 'desgranar', porque básicamente, la inyección directa inyecta el combustible 'directamente' en la cámara de combustión del motor, controlándose exactamente la cantidad.
Mientras, la inyección indirecta inyecta el combustible fuera de esta, normalmente en el colector de admisión. Así, se mezcla con el aire en movimiento y luego llega al interior del cilindro.
Ventajas y desventajas de uno u otro sistema
Comenzamos por la inyección indirecta. Sus ventajas principales es que son más baratos de construir y que los inyectores, al estar alejados de la cámara de combustión, se ensucian menos. Las desventajas de este sistema: el ralentí es menos estable, ya que la entrada de combustible no es tan exacto. Esto, y sus pérdidas de calor al no entrar directamente en el cilindro, hace que el consumo sea ligeramente superior. Un ejemplo de esta inyección es la que monta el Toyota Prius, sí, el coche híbrido.
Respecto a la inyección directa, evidentemente, el consumo es menor y, en general es más estable, lo que permite un mejor arranque en frío, por ejemplo, o una mejor estabilidad al ralentí. Por contra, el motor es más caro de fabricar por su mayor complejidad y sus emisiones nocivas son mayores, lo que requiere de la instalación de sistemas anticontaminantes más complejos y caros. Un ejemplo de este tipo de inyección es la de los motores TSI del Grupo Volkswagen.
Por lo tanto, si se buscan bajas emisiones y menor coste mejor montar inyección indirecta. En cambio si lo que se quiere lograr es más eficiencia y una mejor estabilidad la utilización de la inyección directa es lo recomendable.
Inyección dual
Pero, también hoy en día, hay motores con una combinación de inyección directa e indirecta como el motor Nettuno, de Maserati.
Esta compleja mecánica, que también utiliza Ford en su Ford Mustang atmosférico, utiliza la inyección indirecta a baja o media carga al reducir las emisiones; mientras que utiliza la inyección directa al arrancar y cuando las revoluciones son muy altas.
El futuro
Durante décadas, se ha estado perfeccionando la inyección directa de gasolina con innovaciones tales como la perforación por láser de impulsos ultracortos para realizar los orificios de inyección, permitiendo así una mezcla particularmente exacta y una combustión limpia.
Sin embargo, el potencial de la inyección directa de gasolina no se limita a hacer más eficientes los motores de combustión interna, sino que son también la base ideal para la electrificación de los motores de gasolina. Su diseño optimizado para aplicar el downsizing, permite motores compactos con menos cilindros que pueden ser complementados con componentes eléctricos.
En estos casos, un motor de combustión altamente eficiente constituye el núcleo del grupo propulsor y puede ser apoyado por componentes eléctricos en sus fases de funcionamiento menos eficientes, o incluso apagarse del todo, como en el caso de los coches híbridos enchufables, que pueden conducirse hasta 60 km en modo exclusivamente eléctrico.
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