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La unidad de control del motor va instalada en la caja de aguas y tiene 121 pines.
La unidad de control utilizada para motores de inyección directa es muy similar a las utilizadas en motores de inyección en colector de admisión. Por ejemplo Bosch en sus sistemas Motronic tiene la versión ME 7.5.10 se ve como en este caso le falta la D que es la que designaría que se trata un sistema de inyección directa de gasolina.
Dentro del sistema de inyección Motronic MED 7 hay varias versiones: MED 7.5.10 y MED 7.5.11. La diferencia principal entre ambas versiones es que la ultima posee un procesador mas rápido.
Gestión del motor basada en el par
El sistema Bosch Motronic MED 7.5.10/11 es un sistema de gestión de motores basado en el par. Esto significa, que se recogen, analizan y coordinan todas las solicitudes de entrega de par.
Las solicitudes de entrega de par de orden interior son:
- arranque del motor
- calefacción del catalizador
- regulación del ralentí
- limitación de potencia
- limitación del régimen
- regulación lambda
de orden exterior son:
- deseos del conductor
- cambio automático (punto de cambio)
- sistema de frenos (regulación antideslizamiento de la tracción, regulación del par de inercia del motor)
- climatizador (compresor para climatizador On/Off)
- programador de velocidad
Previo cálculo del par teórico del motor se lleva a la práctica la solicitud por dos vías:
- En la primera vía se influye sobre el llenado de los cilindros. Sirve para las solicitudes de entrega de par de mayor plazo.En el modo estratificado le corresponde poca importancia, porque la válvula de mariposa abre a una gran magnitud, para reducir las pérdidas por estrangulamiento.
- En la segunda vía se influye por corto plazo sobre el par de giro, independientemente del llenado de los cilindros.En el modo estratificado sólo se determina el par a través de la cantidad de combustible, mientras que en los modos homogéneo-pobre y homogéneo sólo se determina a través del momento de encendido.
Funcionamiento
Previo análisis de las solicitudes de entrega de par de orden interno y externo, la unidad de control del motor calcula el par teórico y la forma de ponerlo en práctica.
Implementación en el modo estratificado
En el modo estratificado se implementa el par teórico a través de la cantidad inyectada. La masa de aire desempeña un papel de segunda importancia, porque la válvula de mariposa se encuentra abierta a una gran magnitud, para reducir las pérdidas por estrangulamiento.
Al momento de encendido le corresponde también una reducida importancia, debido a que la inyección se efectúa en un momento tardío.
Implementación en el modo homogéneo-pobre y en el modo homogéneo
En estos dos modos operativos se implementan las solicitudes de entrega de par a corto plazo a través del momento de encendido y a largo plazo a través de la masa de aire.
En virtud de que la mezcla de combustible y aire corresponde a un factor lambda fijo de 1,55 o bien 1 en ambos modos operativos, la cantidad a inyectar viene dada por la masa del aire aspirado. Por ese motivo no se procede a regular aquí el par de giro.
Sistema de encendido
Asume la función de inflamar la mezcla de combustible y aire en el momento adecuado. Para conseguir este objetivo es preciso que la unidad de control del motor determine el momento de encendido, la
energía de ignición y la duración que ha de tener la chispa del encendido en todos los puntos operativos. Con el momento de encendido se influye sobre el par del motor, el comportamiento de los gases de escape y el consumo de combustible del motor.
- En el modo estratificado: es preciso que el momento de encendido se encuentre dentro de una estrecha ventana angular del cigüeñal, debido a las particularidades que caracterizan a la formación de la mezcla. Sólo así se inflama fiablemente esta mezcla.
- En los modos homogéneo-pobre y homogéneo: no existen diferencias con respecto a un motor en el que se inyecta la gasolina hacia el colector de admisión. Debido al reparto homogéneo de la mezcla se emplean en ambos sistemas de inyección unos momentos de encendido comparables entre sí.
El cálculo del momento de encendido óptimo se realiza mediante:
- la información principal:1.- Carga del motor, procedente del medidor de la masa de aire y del sensor de temperatura del aire aspirado2.- Régimen del motor, procedente del sensor de régimen del motor
- la información de corrección3.- Sensor de temperatura del líquido refrigerante4.- Unidad de mando de la mariposa5.- Sensor de picado6.- Sensor de posición del acelerador7.- Sonda lambda
Reglaje de distribución variable
Sistema que permite modificar los ángulos de apertura de las válvulas para aumentar el tiempo de llenado y vaciado del cilindro cuando el motor gira alto de vueltas y el tiempo disponible para ello es menor. Estos sistemas llamados "Convertidores de fase" permiten utilizar el tiempo óptimo de apertura y cierre de las válvulas a cualquier régimen de giro del motor
La recirculación interna de gases de escape se lleva a cabo por medio de un reglaje de distribución variable sin escalonamientos en el árbol de levas de admisión.
El reglaje se realiza en función de la carga y el régimen, abarcando un máximo de 40° ángulo de cigüeñal a partir de la posición básica en dirección de avance.
Esto conduce a:
- una óptima recirculación interna de gases de escape, con la cual se reduce la temperatura de la combustión y disminuyen las emisiones de óxidos nítricos.
- un desarrollo más adecuado del par motor.
Señales de entrada para el calculo de ángulo de reglaje
1.- Medidor de masa de aire con sensor temperatura del aire
2.- Sensor de régimen motor
3.- Sensor de temperatura del liquido refrigerante
Señal de entrada para conocer la posición efectiva de los árboles de levas
4.- Sensor Hall
Señales de salida
5.- Válvula para reglaje de distribución variable.
Nota: si quieres saber mas sobre los convertidores de fase utilizados en los sistemas de distribución variable, visita el curso de nuestra web que trata este tema.
La recirculación de gases de escape
Es la que le da básicamente sentido al empleo de un catalizador-acumulador de NOx. Con ayuda de los gases de escape recirculados se reduce la temperatura de la combustión y se produce una menor cantidad de óxidos nítricos.
Esto permite que el catalizador pueda almacenar óxidos nítricos durante un período relativamente prolongado y que se pueda trabajar más sostenidamente con el modo estratificado y el homogéneo-pobre, ahorrando combustible.
La cantidad de gases de escape recirculados equivale como máximo a un 35% del total de gases de admisión.
La recirculación de gases de escape se lleva a cabo:
- en el modo estratificado y en el modo homogéneo-pobre, siempre;
- en el modo homogéneo hasta 4.000 r.p.m. y a media carga, pero no al ralentí.
La válvula de recirculación de gases de escape
Esta sujeta y va atornillada al colector de admisión. Es de nuevo diseño para conseguir altos índices de recirculación de gases de escape.
Consta de una carcasa con una mariposa, un motor eléctrico y un potenciómetro para recirculación de gases de escape.
La toma de los gases de escape se realiza a través de un tubo de unión en la culata del cuarto cilindro. La unidad de control del motor excita el motor eléctrico en función de su familia de curvas características y acciona una mariposa.
Según la posición de la mariposa fluye ahora una determinada cantidad de gases de escape hacia el colector de admisión y se mezcla con el aire fresco aspirado.
El potenciómetro para recirculación de gases de escape en la tapa de la carcasa detecta la posición de la mariposa. De ese modo es posible diagnosticar las condiciones en que se encuentra la válvula de recirculación de gases de escape.
