A mediados de la década de 1980, el largo reinado del carburador comenzaba a decaer con la aparición de un nuevo método de abastecimiento de combustible. El sistema de Inyección Electrónica de Combustible (EFI), mucho más eficiente y económico que su antecesor, comenzó a ser ampliamente utilizado en la fabricación de vehículos y prevalece hasta el día de hoy.

Era un sistema electrónico integrado que medía, adaptaba y controlaba con precisión todas las etapas de la inyección de combustible en el motor. Todo el proceso se optimizó a través de una unidad de control electrónico (ECU) que recibía datos de varios sensores y realizaba cálculos matemáticos complejos para, entre otras cosas, mantener la mejor mezcla de aire y combustible posible, independientemente de factores externos.

El motivo de la rápida popularización de la inyección electrónica se debió a varios motivos:

Además, el principal competidor del sistema electrónico era el antiguo carburador, lo que facilitó mucho la adopción a gran escala de la inyección electrónica.

Antes de profundizar en el complejo y fascinante sistema de inyección electrónica, debemos comprender cómo funcionan el sistema de carburador y la inyección electrónica, así como sus principales diferencias.

Los carburadores brindan control de combustible por medios dinámicos, donde una diferencia de presión controla el flujo de combustible junto con el giro de las válvulas de control de flujo de aire. La relación entre el flujo de aire y el flujo de combustible se ajusta esencialmente mecánicamente.

Se han utilizado varios métodos a lo largo de los años en un intento de proporcionar una forma de compensar las diferentes condiciones de funcionamiento en los sistemas con carburador. Ninguna de estas formas fue tan eficiente como la inyección electrónica.

En el sistema de inyección electrónica se elimina el carburador. La regulación del flujo de aire continúa realizándose mediante una mariposa o válvula, sin embargo, la cantidad de combustible utilizada es controlada electrónicamente por el sistema. La proporción de combustible y aire suministrado al motor se puede regular de forma independiente.

El EFI proporciona la mezcla de aire/combustible requerida según la información proporcionada por varios sensores, incluido el sensor de temperatura del aire, el sensor de temperatura del motor, el sensor de presión del múltiple, el sensor de oxígeno, el sensor de RPM y el sensor de posición del acelerador.

Una unidad de control electrónico (ECU) realiza los cálculos necesarios para optimizar tanto el suministro de combustible como el sistema de encendido. EFI permite que la relación aire/combustible se ajuste continuamente según las condiciones de funcionamiento (altitud y temperatura) y los requisitos del motor (apertura del acelerador, arranque en frío, arranque en caliente, etc.).

Los motores equipados con inyección electrónica suelen ofrecer mayor potencia y par que una versión carburada de los mismos. En los carburadores, es difícil optimizar la potencia/par en los distintos rangos de velocidades de rotación, mientras que los sistemas EFI pueden adaptarse a lo largo de todos los ciclos operativos.

Además, la inyección electrónica puede al mismo tiempo compensar otros factores para mantener un rendimiento óptimo. Normalmente, los motores de inyección producen alrededor de 51 TP3T a 101 TP3T más de energía que su versión con carburador.

Si el corazón de un automóvil es su motor, podemos decir que su cerebro es la Unidad de control del motor (ECU). La ECU optimiza el rendimiento del motor tomando decisiones basadas en los datos recopilados a través de los sensores que componen el sistema de inyección electrónica. Esta unidad central se encarga de realizar cuatro funciones fundamentales para el funcionamiento del vehículo:

Antes de entrar en detalles sobre cómo la ECU realiza sus tareas, repasemos el camino que toma una gota de gasolina que se pone en su automóvil. En el tanque, el combustible es aspirado por una bomba eléctrica. Este dispositivo envía gasolina a través de líneas rígidas de combustible al tubo distribuidor.

Un regulador de presión de vacío al final del tubo distribuidor asegura que la presión del combustible en el tubo permanezca constante en relación con la presión de entrada y envía el excedente de regreso al tanque. Inmediatamente conectadas a todos los distribuidores se encuentran las válvulas de inyección, las cuales permanecen cerradas hasta que la ECU decide enviar combustible a los cilindros.

Normalmente, las válvulas de inyección tienen dos conexiones. Uno está conectado a la batería a través de un relé de activación y el otro está conectado a la unidad de control. Cuando la ECU decide enviar combustible a la cámara de combustión, envía un pulso eléctrico al inyector, el cual cierra el circuito y proporciona el paso de corriente eléctrica al solenoide.

El imán en la parte superior del émbolo es atraído por el campo magnético generado por la corriente en el solenoide, lo que hace que se abra la válvula. Una vez a alta presión en el colector, la apertura de la válvula envía combustible a alta velocidad a través de la punta de rociado del inyector. El tiempo durante el cual la válvula estará abierta y, en consecuencia, la cantidad de combustible enviado al cilindro, depende del ancho del pulso enviado por la ECU.

Cuando presiona el pedal del acelerador, el sensor de posición del acelerador envía una señal a la ECU. El sensor de presión del múltiple determina cuánto aire ingresa al múltiple de admisión y también envía esta información a la unidad de control. La ECU usa esta información para decidir cuánto combustible debe inyectarse en los cilindros para mantener la mezcla estequiométrica.

La computadora usa continuamente la verificación de la posición del acelerador para medir la cantidad de aire admitido en el sistema para ajustar el pulso eléctrico enviado a las válvulas de inyección, asegurando que se introduzca la cantidad adecuada de combustible.

Además, la ECU usa el sensor de oxígeno para averiguar cuánto oxígeno hay en el escape. El contenido de oxígeno en los gases de escape proporciona una indicación de qué tan bien se está quemando la mezcla. Entre la posición del acelerador, la presión del múltiple y los sensores del medidor de oxígeno, la computadora ajusta el pulso que transmite a las válvulas de inyección.

Para que funcione perfectamente, la corriente eléctrica destinada a las bujías debe suministrarse en puntos muy precisos dentro del ciclo de funcionamiento del motor. La chispa, producida a través de la bujía, se optimiza en relación con la posición del pistón. Esto permite que el motor tome una cantidad máxima de trabajo de los gases en expansión resultantes de la combustión.

Con base en los datos del sensor de posición del cilindro, también conocido como sensor de rotación y los otros sensores mencionados anteriormente, la ECU determina cuándo activar la bobina y, en consecuencia, las bujías. La ECU recibe continuamente información del sensor de RPM y la utiliza para optimizar el encendido.

Es un sistema muy complejo, con muchos componentes trabajando juntos. Por eso trajimos un pequeño esquema simplificado con todos los integrantes del sistema y sus respectivas posiciones en el ciclo de operaciones.

A pesar de toda su complejidad y genialidad, los sistemas electrónicos de inyección de combustible son intrínsecamente más fiables que los de carburador. Esto se deriva de su capacidad para mantener relaciones óptimas de aire/combustible durante todo el ciclo operativo. Se eliminan las paradas inesperadas del motor, las bujías excesivamente desgastadas y otros problemas asociados con mezclas desproporcionadas.

Los carburadores tienden a requerir más mantenimiento y requieren ajustes constantes. Los motores equipados con un sistema electrónico de inyección de combustible permanecen siempre en perfecta sintonía. Esto no solo mejora la confiabilidad, sino que también reduce la cantidad de mantenimiento de rutina requerido para un desempeño satisfactorio.