Un inyector es un elemento del sistema de inyección de combustible cuya función es introducir una determinada cantidad de combustible en la cámara de combustión en forma pulverizada, distribuyéndolo lo más homogéneamente posible dentro del aire contenido en la cámara.

Qué son los inyectores

Son electroválvulas capaces de abrir y cerrar infinidades de veces con una reacción muy precisa al pulso eléctrico que los acciona, sin fugas y sin escapes. Estos son los encargados de suministrar el combustible por el conducto de admisión o directamente a la cámara de combustión  dependiendo del sistema de inyección que maneje el vehículo ya sea directa o indirecta, de manera pulverizada, finamente y sin goteos uniformemente de acuerdo al régimen del funcionamiento del motor.

Para qué sirven los inyectores

Los inyectores son los encargados de conducir el combustible de manera que este llegue a la cámara de combustión y así proporcionar esa ayuda o empuje para poner el vehículo en marcha siendo estos  un poco más ahorradores y eficientes al momento de someter el automóvil a bajas y altas velocidades.

Funcionamiento de los inyectores

 El combustible que proviene de la bomba de inyección alimenta la entrada del inyector, cuando este combustible pasa a través de conductos perforados en el cuerpo del inyector,  abre paso hasta la aguja situada en la parte inferior que obstruye el orificio de salida al ser empujada a través de una varilla por un resorte. 

Cuando la presión del combustible en el conducto de entrada aumenta lo suficiente, gracias a la bomba de inyección de alta presión, el vástago activa el resorte de la aguja del inyector, mientras que la fuerza con la que será pulverizado el combustible se ajusta por medio de la tuerca que va ligada al mismo vástago. El carburante circula desde la entrada marcada hasta el conducto perforado que hay en la porta tobera.

La punta de la válvula de aguja, que va unida al final de la tobera, es la encarga de impedir el paso del líquido combustible a través de los orificios cuando este viaja a presión por los conductos del inyector. Esta aguja se levantará cuando deba introducir el combustible atomizado a las cámaras de combustión. En el proceso, una pequeña cantidad de combustible se libera hacia arriba, permitiendo que la aguja, la tobera y el resto de componentes, queden lubricados antes de salir por la conexión para el tubo de retorno y volver al tanque.

La forma en que se descarga el combustible lo vamos a llamar patrón de atomización, y va a depender de la presión que lleve dentro del inyector así como del número, tamaño y ángulo de los orificios que haya en la tobera, ya que es la última parte responsable de inyectar la suficiente carga de líquido en la cámara de combustión para que pueda arder de forma óptima.

Ubicación y material de los inyectores

Estos los podemos encontrar alojados en la parte superior del cilindro (culata), están compuestos por dos partes de altas precisión: cuerpo y aguja.  Los inyectores están compuestos de un material de acero el cual posee unos pequeños rebajes  que permiten una mayor transferencia de calor con el combustible, también tienen un filtro que sirve para prevenir que ingresen partículas desprendidas de las paredes de los interiores del tubo de alta presión.

Tipos de inyectores

Podemos definir los tipos de inyectores estarían estos cuatro principalmente:

Inyectores abiertos

Son utilizados en general donde la pulverización fina no se obtiene con el inyector sino mediante otros métodos como es el caso de motores provistos; con precámaras de turbulencias o con precámaras de combustión. La tobera de estos inyectores posee una aguja con una espiga pulverizadora en su extremo de conformación especial; mediante diversas medidas y la forma de las espigas se puede variar el chorro de inyección. Además, la espiga mantiene el orificio libre de depósitos.

Inyectores cerrados

También conocido como (Inyector de orificios), son utilizados en motores de inyección directa. La tobera y la aguja forman una válvula. Esta es presionada fuertemente sobre el asiento por la acción de un muelle, y es separada del mismo por acción del combustible. Estos inyectores pueden ser de un orificio o varios, en cuyo caso siempre el ángulo de separación de dichos orificios es el mismo.

Inyectores mecánicos

Eran los propios de los motores diésel hasta la llegada de los sistemas de inyección de conducto único o common-rail. Funcionan por medio de un sistema de alimentación encargado de controlar la cantidad y el momento de pulverizar el combustible de forma mecánica.

Inyectores electrónicos

Son los más habituales en motores gasolina. Cuentan con múltiples sensores que envían la información a la unidad de control para que esta apruebe cuándo y cuánto combustible debe aportarse en cada momento. Por tanto, los activa la centralita y se cierran por recuperación de un resorte o muelle interno.

Esta pieza a simple vista puede parecer algo básico, este múltiple de escape cumple una función muy importante en el automóvil, a continuación en el siguiente artículo podrás encontrar el correcto funcionamiento, que es, para qué sirve y muchas cosas más que te interesan saber sobre este importante componente.

Que es el colector o múltiple de escape

Es conocido como colector o múltiple de escape al armazón de tubos que se encuentran unidos a los canalones del escape en el automóvil y es el encargado de recibir los gases resultantes de la combustión y llevarlos al exterior.

Está hecho de un material hierro fundido o plástico mediante tubos doblados y soldados a bases para su  conexión a la cabeza del motor, para resistir altas temperaturas, formado por varios tubos dependiendo del número de cilindros que tenga el motor, la forma también depende del tipo de automóvil gasolina o diesel.

Funcionamiento del colector o múltiple de escape

El objetivo principal del múltiple de escape, es no obstruir los gases por lo contrario es transportarlos hasta el catalizador (convertidor catalítico), que actúa como una especie de filtro y luego viajan por la tubería de escape y el silenciador, para que cuando estos gases sean expulsados no tengan tanto índice de contaminación, es decir el colector de escape cumple un función específica y es conducir los gases restantes de la combustión hacia el exterior, pero antes pasando por un proceso para evitar una gran parte de la contaminación.

Sin un colector, todos los gases restantes de combustión del cilindro saldrían de forma ligera, haciendo de la válvula de escape un camino de menor resistencia para el flujo de aire hacia el cilindro. Junto con el aire y el combustible de la admisión, el motor aspiraría aire frío a través de la válvula de escape, aumentando la temperatura de la cámara de combustión y derritiendo rápidamente la válvula de escape, el asiento de la válvula y la parte superior del pistón. Este fenómeno se conoce como reversión.

Partes y componentes del sistema de escape

Puede ser que a simple vista pensando que este sistema inicia y termina en el dispositivo de evacuación que vemos al exterior del auto. Sin embargo, en realidad el sistema no solo lo conforma este elemento, sino un grupo de partes que a continuación conocerás:

Válvula de escape

La válvula de escape se abre para dejar salir los gases. Durante el trabajo del motor, esta puede alcanzar entre 600°C y 800°C. Ya que  están sujetas a grandes cargas de compresión en un ambiente de gases.

Sensor de oxígeno:

El sensor de Oxígeno es de mucha importancia en el automóvil, ya que si este se encuentra en óptimas condiciones sirve para determinar la manera exacta de la mezcla aire-combustible para poder controlar la cantidad de combustible que ingrese al motor.

Convertidor catalítico o catalizador

Es un componente del motor que sirve para el control y reducción de los gases nocivos y contaminantes expulsados por el motor de combustión interna.

Silenciador de escape

Está diseñado para disminuir la presión de sonido mediante cámaras y amortiguamiento del sonido mediante fibra de vidrio y materiales que absorben el sonido.

Resonador de escape

Un resonador de escape típico es un tubo cilíndrico de acero hueco que se anexa al silenciador del sistema de escape. Este tipo de resonadores están diseñados como los acústicos, que crean una «nota de escape» que hace que el ruido sea menos molesto y su tono sea más placentero.

Tubo de cola o salida

Durante su trayectoria a lo largo de todo el laberinto anterior en el tubo de escape, los gases se han enfriado, este enfriamiento; en ciertos casos de funcionamiento a poca potencia, permite que los gases puedan llegar a una temperatura menor de 100ºC dentro del tubo de escape.

Tramos de conducto que unen las partes

Son en general de paredes muy finas para que sean de poco peso, y relativamente flexibles y así evitar cargas adicionales a las partes integrantes durante las dilataciones y contracciones, por el notable cambio de temperatura entre reposo y funcionamiento. 

Fallas en el múltiple o colector de escape

• Restricción en los conductos de escape o en el silenciador, lo cual produce fallas en el encendido y pérdida de potencia del motor.
  
  
• Expulsión de humos asfixiantes que pueden ingresar al interior de la cabina
  
  
• Rotura de piezas del sistema de escape, lo que produce vibraciones del motor.
  
  
• Catalizador contaminado, o el monolito puede derretirse si se pone en contacto con combustible no quemado. 
  
  
• Corrosión externa producto de la humedad, lo que disminuye la efectividad del sistema.

Importante conocer la función que cumple este tipo de pieza en el motor, ya que todos hemos escuchado alguna vez mencionar el colector o múltiple de admisión. Esta pieza es la encargada de purificar el aire que va entrando en las cámaras de combustión. A continuación podrás encontrar porque es importante esta pieza, su funcionamiento, tipos y mucha más información que te será útil.

Que es el múltiple o colector de admisión

Es el conducto por el cual atraviesa el aire hacia la canalización de la culata. Es el encargado de suministrar el  aire limpio y filtrado para las cámaras de combustión, reteniendo todo tipo de partícula de polvo y suciedad que puedan ocasionarle daños al motor internamente.

 Este se encuentra fijado a la culata del motor por medio de unos pernos, normalmente están fabricados en aluminio o de material plástico altamente resistente.

Funcionamiento del múltiple o colector de admisión

Una de sus funciones principales es obtener  el aire desde el medio ambiente, llevándolo hacia las cámaras de combustión. La necesidad de suministrar aire limpio  a ciertas condiciones termodinámicas; conlleva al diseño e instalación de componentes como filtros, compresores de aire, enfriadores, calentadores, limitadores y (Sistemas EGR). Buscando reducir al máximo las emisiones de gases contaminantes, con la ayuda de otros componentes como catalizadores, filtros de partículas, silenciadores de ruido y entre otros elementos que trabajan todos en conjunto.

Otras de sus funciones es intervenir en la mezcla y autorización de la gasolina. Esta ayuda a distribuir la mezcla aire combustible en forma equitativa a cada cilindro, no toda la gasolina que suministra el carburador es atomizada adecuadamente. Parte de ella se desplaza en forma líquida adherida a la superficie de los conductos. Un buen múltiple de admisión también ayuda a vaporizar y atomizar la gasolina.

Para qué sirve el múltiple o colector de admisión

Si un vehículo cuenta con  un múltiple de admisión es realmente importante. Con la existencia de este evitamos que el automóvil sufra jaloneos cuando va en marcha; también evitamos se puede evitar los consumos excesivos y no sufrir una disminución de la potencia.

Tipos de colectores o múltiples de admisión

Generalmente en el mercado y en los vehículos podemos encontrar dos tipos de colectores, a continuación  te contaremos cuáles y como es su comportamiento:

Colector o múltiple de admisión convencional

Este tipo de múltiples no  disponen de una flexibilidad apropiada para adaptarse a los distintos regímenes del motor. Con los colectores de admisión convencionales se consigue un par motor elevado a un número de revoluciones bajo o una potencia elevada para un número de revoluciones alto; no se consigue las dos condiciones mismo tiempo. De acuerdo a esto surge la necesidad de un sistema eficaz para todos los regímenes de funcionamiento del motor.

Colector o múltiple de admisión variable

Se utilizan generalmente en motores de cuatro válvulas por cilindro, para compensar la falta de par motor a bajo número de revoluciones. Los conductos de admisión con carburador o inyección monopunto, necesitan una distribución uniforme de la mezcla con tubos cortos e individuales para cada cilindro. Lo que imposibilita diseñar un sistema de admisión variable óptimo para estos motores.

Una inyección directa a muy poca distancia delante de la válvula de admisión. En estos sistemas los tubos de admisión transportan solo aire lo que permite un buen diseño de los tubos para mejorar la admisión de aire

El colector de admisión variable dispone de un sistema de aletas, también llamadas mariposas. Se controla de forma electrónica y es el encargado de canalizar el aire por el colector de admisión corto en regímenes bajos de potencia y por la sección larga cuando se circula a regímenes más elevados.

Fallas y síntomas en el múltiple o colector de admisión

Estas son algunas de las fallas más comunes  que podemos percibir en un automóvil:

• Perdida en la fuerza del motor
  
• Jaloneo cuando el vehículo va en marcha
  
• Ruido al acelerar, puede ser que el colector sufra algún roto

Te contaremos a continuación que es, el funcionamiento y otros aspectos más que te interesa saber, sobre esta importante pieza del motor, el cual es el encargado de controlar en accionamiento de las válvulas de admisión y escape para que la apertura tenga una pausa lo menos posible o se produzca  durante pausas iguales.

Que es el árbol de levas

Es una pieza elaborada de hierro fundido, consiste en un eje o barra de rotación, que regula y controla el movimiento, la cual lleva integrada unas palas o levas, que son las encargadas de accionar la apertura y cierre de válvulas de admisión y escape, en función del tiempo que cada una necesite.

El árbol de levas también lo podemos denominar programador mecánico; además contribuye en la repartición del aceite  por el motor y ayuda adicionalmente al funcionamiento de la bomba de combustible.

Para qué sirve el árbol de levas en un vehículo

El árbol de levas puede cumplir diversas adaptaciones, el empleo más frecuente y común es en  relación con los motores de combustión interna, este es el componente encargado de regular la apertura y el cierre de válvulas, lo que permite renovar la carga en las etapas de admisión y el escape de gases en cilindros.

Es necesario decir que  lo hace por medio de la ayuda  de un botador, pieza que le quita el movimiento lateral de las levas, además de absorber el impacto de las mismas, para transmitirlo con mayor suavidad a las válvulas. La leva puede transformar el movimiento circular en un movimiento rectilíneo. Esta capacidad es precisamente la que permite activar las válvulas.

Cuando es producido el movimiento circular en el cigüeñal y es transmitido por el sistema de distribución, el árbol de levas permite la apertura y el cierre de las válvulas, completando de esta forma el proceso de explosión regulada del motor.

Funcionamiento del árbol de levas

Cuando giramos la llave dentro del vehículo, esto genera el movimiento del cigüeñal a través de un impulso eléctrico. Esto hace que las bielas empujen y retraigan los pistones hacia los cilindros, comprimiendo la mezcla de aire y combustible y generando a su vez una chispa que enciende las bujías en la cámara de combustión.

Recordemos que  el árbol de levas está conectado al cigüeñal por medio de la correa o cadena de distribución, el aspecto más importante del funcionamiento del árbol de levas es la trasformación del movimiento circular en lineal. Esto se logra gracias a la forma y a la disposición de las levas, que inician su rotación y permite que las válvulas se abran y cierren para dejar pasar la mezcla o expulsar los gases resultantes del proceso.

Partes del árbol de levas

• Tronco o Barra:
  Es el eje principal, el cual lleva adheridas la levas,  se conecta en los extremos por engranajes propios de la barra, es regulada por el sistema de distribución
  
• Levas:
  Son la forma de marcar el tiempo; en función de su calado, rampa y cresta, determinaremos el  tiempo de apertura y cerrado de las válvulas.
  
• Muñones de apoyo:
  Son piezas de apoyo elaboradas de hierro macizo y parte del propio árbol de levas; aporta estabilidad y durabilidad a la pieza.
  
• Piñol de accionamiento del distribuidor: 
  Este por la posición y su forma, permite conectar el correspondiente del distribuidor, es importante para que mantenga el mismo tiempo con la apertura de las válvulas.
  
• Leva excéntrica para la bomba de combustible:
  Es simplemente una moldura que le da los tiempos de apertura y cierre a la bomba de combustible; necesita funcionar en un tiempo perfecto con las válvulas y los tiempos del motor.

Tipos de  árbol de levas y su ubicación

Se sabe que el mundo del automovilismo cada vez va creciendo más, todo es cuestión de mejorar, el rendimiento del motor, el manejo y entre otros muchos aspectos, así mismo el árbol de levas ha tenido mejoras:

Árbol de levas  OHV

Tiene las válvulas en la cabeza y utilizan varillas para mover los balancines, teniendo en cuenta que el árbol de levas se encuentra debajo del pistó. En este sistema la transmisión el movimiento del cigüeñal al árbol de levas se realiza directamente, a través de piñones, o con la interposición de un tercer piñón, también se realiza a través de una correa corta.

Árbol de levas  simple SOCH

Esta disposición usa un árbol de levas ubicado en la culata, opera las válvulas de admisión y de escape del motor se pueden eliminar los balancines, accionando las válvulas directamente a través de impulsadores de disco o hidráulicos.

Árbol de levas doble DOCH

Emplea dos árboles para hacer el proceso de apertura y cierre de válvulas, ambos interconectados para que haya perfecta sincronía. De esta forma, un árbol se dedica a la apertura de válvulas y el otro, al cierre. Esto va aconteciendo a medida que el cigüeñal hace todo el recorrido del proceso de combustión.

Fallas y averías del árbol de levas

Una de las principales  causas de los problemas en el árbol de levas es la falta de lubricación, lo que lleva a un aumento del desgaste de los apoyos o los rodamientos.

Adicionalmente, puede ocasionar un fallo en un cojinete impidiendo que el aceite complete el proceso de lubricación del motor y también pueden aparecer holguras en su alojamiento como consecuencia del uso.

Nosotros podemos determinar de diferentes maneras cuando un árbol de levas está fallando o próximo a dañarse:

• Traqueteos en el motor: mal acoplamiento de los engranajes o desgaste excesivo de los casquillos o soportes.
• Pérdida de potencia: Levas con holgura o rotas.
• Chirridos: Árbol de levas a punto de agrietarse.