Solenoide (Inyector)

Solenoide

Un solenoide es un dispositivo electromecánico que utiliza el magnetismo para mover un núcleo metálico, cambiando así un voltaje eléctrico en movimiento mecánico.

Solenoide

Generalmente los solenoides son utilizados para controlar y variar el caudal, de acuerdo al ancho del pulso (ms). Una larga duración en el tiempo de activación ocasiona un caudal aumentado, una corta duración en el tiempo de activación ocasiona un caudal disminuido. Los solenoides se usan para abrir los inyectores de combustible y muchos otros actuadores.

Solenoide

Principio de funcionamiento y aplicación

El inyector es una boquilla operada electromagnéticamente el cual inyecta el combustible de acuerdo con las señales procedentes de la ECU, abriéndolos y cerrándolos, también determina la cantidad de tiempo que los inyectores deben mantenerse abiertos, lo que se conoce como el “ancho del pulso” en el inyector.

Resistencia interna del inyector

Existen dos tipos de inyectores, los cuales se diferencian en su nivel de resistencia interna:

•Inyector de alta resistencia: aprox. 10 a 20

•Inyector de baja resistencia: aprox. 1 a 3

Circuito Eléctrico del inyector

Inyección monopunto ó TBI

La mayoría de la inyección monopunto trabaja con una presión de combustible relativamente baja, el valor es de 9 a 13 PSI (casi 1 BAR).

Inyección multipunto ó MFI

Los inyectores de gasolina trabajan a una presión regulada aproximadamente de 35 a 45 PSI (de 2.7 a 3 BAR).

Inyección directa de gasolina

Los inyectores de gasolina trabajan a una presión comprendida entre los 40 y 100 bar(600 a 1500 PSI).

Estrategias de inyección

Existen tres tipos de estrategias de inyección de gasolina comúnmente utilizado por los diseñadores de sistemas de inyección multipunto y son:


Inyección simultanea.- la inyección se produce al mismo tiempo para todos los cilindros y una vez por cada vuelta del cigüeñal. Por consiguiente, la gasolina es inyectada dos veces en cada ciclo de cuatro tiempos. La sincronización de la inyección se determina en base a la posición del cigüeñal – eje de levas.


Inyección en grupos.- los inyectores son divididos en dos grupos y cada grupo es controlado por separado. Además cada grupo inyecta una vez en cada ciclo de cuatro tiempos. Esta forma de activar a los grupos permite seleccionar una sincronización en la inyección que elimina la posibilidad de inyectar gasolina en un cilindro que se encuentra con la válvula de admisión abierta.


Inyección secuencial.- cada inyector es controlado por separado. La sincronización en la inyección, tanto con respecto a la posición del eje de levas – cigüeñal como con el ancho del pulso, pueden ser optimizados para cada cilindro.

Análisis de las señales y valores

La manera mas practica de controlar el caudal a través del solenoide (inyector) es el empleo de la modulación del ancho del pulso (PWM) el cual posibilita variar la relación en el inyector. Tiempo activado ON versus tiempo desactivado OFF. Para un mismo intervalo que cubre el tiempo total. A esto es lo que llamamos ciclo de servicio del pulso (DUTY CICLE).

Tipo I: “interrupción saturada”

Conocido como interrupción saturada (pulso saturado) se aplica para activar al inyector variando el voltaje. Los inyectores utilizados en este tipo de activación por pulso saturado son de alta resistencia (de 10 a 20). Muchos fabricantes utilizan inyectores de baja resistencia (de 1 a 3) enseriada con una resistencia externa en el circuito controlado por la chapa de contacto.

Tipo controlado por voltaje

Tipo I: “interrupción saturada”

Tipo II: “impulso y agarre”

Conocido como impulso y agarre, se aplica bajo el principio de variación de corriente, normalmente utilizado en los inyectores TBI ó monopunto. Los inyectores utilizados son de baja resistencia (de 1 a 3) pero no requieren de una resistencia externa.

Tipo controlado por Variación de Corriente

Tipo II: “impulso y agarre”

Tipo III: “impulsos modulados”

Conocido como impulsos modulados (pulso intermitente). Se trata de una señal que modula corriente, mejor dicho que activa y desactiva a la corriente mientras el inyector permanece abierto. La resistencia característica para los inyectores que se utilizan en este tipo de diseño es de bajo valor (de 1 a 3), pero sin utilizar una resistencia externa.

Tipo controlado por corriente

Tipo III: “impulsos modulados”

INYECTOR GDI

Dos condensadores booster integrados en la unidad de control del motor generan la tensión de excitación de 50–90 voltios. Esto resulta necesario para conseguir un tiempo de inyección bastante más breve, en comparación con el de una inyección hacia el conducto de admisión.

INYECTOR GDI Excitación de los inyectores de alta presiónLos inyectores de alta presión se excitan por medio de un circuito electrónico en la unidad de control del motor.Para que el inyector abra lo más rápidamente posible se le da una breve premagnetización y se le aplica una tensión de aprox. 90 voltios. De ahí resulta una intensidad de corriente de hasta 10 amperios. Al estar el inyector abierto al máximo resulta suficiente una tensión de 30 voltios y una intensidad de 3 a 4 amperios para mantenerlo abierto.

Sin embargo el mismo volumen de combustible puede ser inyectado en menos tiempo si se incrementa la presión de inyección. Como ejemplo orientativo diremos que en la inyección directa, el tiempo de inyección para 6.000 r.p.m. es de 5 ms frente a los 20 ms de los sistemas de inyección en el colector de admisión.

INYECTOR GDI

RESISTENCIA DEL INYECTOR : 0.9 A 1.1 Ω (A 20ºC)

Pruebas del Inyector

CHEVROLET 1982-00

Resistance Temperature

Motor Año (ohms) (deg. F/C)

2.0L2.2L2.3L

1983-881989

1990-911992-951996-001990-931994-95

1.2 min1.6 min1.6 min

11.6-12.417.8-12.6

1.9-2.11.9-2.15

---

68/20-

140/68-

Resistance Temperature

Motor Año (ohms) (deg. F/C)

All1495cc,1795cc,1975cc

1997cc,2350cc,2493cc,2972cc

1989-951996-001996-00

13-1615.55-16.25

13-16

68/2068/2068/20

HYUNDAI 1989-00

NISSAN 1984-00

VOLSKSWAGEN 1986-99

Motor AñoResistance

(ohms)

1597cc1809cc Turbo1809cc DOHC

1998cc2389cc IBI

2389cc SOHC MPI

1989-901991-941995-981985-881988-901991-981986-891989-941991-94

1-210 aprox.

10-142.5

10-1510-14

1.510-15

11

Motor AñoResistance

(ohms)1780cc

Cabriolet, CorradoFox

1984cc2109cc

Vanagon2451cc2792cc

1990-911991

1993-971986-911993-951993-99

15-2015-20

14-21.515-2015-20

15-21.5

TOYOTA 1983-00

Motor AñoResistance Temperatura

(ohms) (deg. F/C)

AllCelica, 3S-GESupra, 2954cc

Camry, Celica 3S-FE3S-GESupra

All OthersCamry, Avalon, Solara

1983-851986198619871987198719871988

1.5-313.8

1.8-3.41.6113.8

1.8-3.41.5-31.61

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La amplitud del pulso (ms) esta relacionada en el ciclo de trabajo. El ciclo de trabajo (%) es la proporción del tiempo del encendido del inyector al tiempo total de encendido y apagado.


NOTA: El principio de funcionamiento en el control electrónico para dosificar la mezcla de acuerdo a la carga es: “Mayor ingreso de aire, mayor combustible”


El grafico muestra 4 inyectores de alta resistencia 16 Ω ¿Cuantos amperios circula si se activan los 4 inyectores a la vez?:

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