Revisión Técnica

Motor de Inyección Directa Mitsubishi (1)

Material Aportado por : Guillermo Dornell
    

Por años, los ingenieros han sabido que si podrían construir un motor de gasolina que funcione como un motor diesel es decir uno en el cual el combustible se inyecta directamente en el cilindro y es estratificado, o sea la zona mas rica de la mezcla está cerca de la bujía de encendido, se tendría un motor que logre la eficacia de combustible de un motor diesel y la producción de potencia de un motor convencional de gasolina. Sin embargo, el desarrollo de tal motor ha sido impedido por la combustibilidad pobre de la gasolina. Los motores diesel funcionan encendiendo un ciclo termodinámico, significando que tan pronto como se alcanza una suficiente temperatura, la ignición completa ocurrirá sin importar la condición aire/combustible de la mezcla. Para lograr la combustión con gasolina, el combustible gaseoso y el aire se deben mezclar para formar justo la mezcla aire/combustible apropiada, y el control exacto de la posición y de la sincronización de la mezcla aire/combustible, además es necesario asegurar la llegada de esta mezcla al espacio muy limitado entre los electrodos de la bujía en la sincronización muy específica de la ignición. El motor de GDI es capaz de lograr esto con la tecnología de Mitsubishi que permite control exacto de la mezcla aire/combustible.

1. conceptos de Básicos

(1) Dos Modos De Combustión

En respuesta a condiciones de conducción, el motor de GDI cambia la sincronización de la inyección del aerosol del combustible, alternándose entre la carga estratificada de dos modos distintivos de la combustión (combustión de Ultra-Lean), y la combustión homogena de la carga (Superior Output).
Bajo condiciones de conducción normales, cuando la velocidad es estable y no hay necesidad de la aceleración repentina, el motor de GDI funciona en Ultra-Lean Mode. Un aerosol del combustible se inyecta concluído la corona del pistón durante las últimas etapas del movimiento de la compresión, dando por resultado una mezcla aire/combustible óptima y estratificada inmediatamente debajo de la bujía. Este modo facilita así la combustión magra y un nivel de la eficacia de combustible comparable a el de un motor diesel.
El motor de GDI cambia automáticamente a Superior Output Mode cuando el programa piloto acelera, indicando una necesidad del mayor potencia. El combustible se inyecta en el cilindro durante el movimiento descendente del pistón, donde se mezcla con aire para formar una mezcla homogena. La mezcla homogena es similar a ésa de un motor convencional de MPI, pero utilizando las características únicas del GDI, un nivel incluso más alto del poder que los motores convencionales de gasolina pueden ser logrados. 



(2) control exacto de la mezcla de Air/Fuel

La capacidad del motor de GDI de controlar exactamente al  mezclarse el aire y el combustible es debido a un concepto nuevo llamado "espaciamiento amplio",  por el que la inyección del aerosol del combustible ocurra más lejos de la bujía que en un motor convencional de gasolina, creando un espacio ancho que permita mezclarse en forma óptima el combustible gaseoso y el aire.
En la combustión estratificada (Ultra-Lean Mode), el combustible se inyecta hacia la tapa curvada de la corona del pistón más bien que hacia la bujía, durante la última etapa del movimiento de la compresión. El movimiento del aerosol del combustible, la desviación de la cabeza de pistón del aerosol y el flujo del aire dentro del cilindro hacen al aerosol vaporizarse y dispersarse. La mezcla que resulta del combustible gaseoso y del aire entonces se lleva hasta la bujía para la ignición. 

Para llevar la mezcla aire/combustible hasta la bujía, tres nuevas características técnicas, mostradas en la paginación siguiente, se han desarrollado.
Los accesos de producto de motor de GDI se han hecho rectos y verticales para crear un flujo sólido que facilita la mezcla del aire y del combustible. El aire se traza uniformemente y directamente abajo a través de los accesos de producto hacia el cilindro, donde la cabeza de pistón lo vuelve a dirigir, forzándolo en un flujo vertical reverso de la caída, el modelo más eficaz del flujo para mezclar el aire y el combustible y llevar la mezcla hasta la bujía.
Los pistones del motor de GDI se jactan las tapas curvadas únicas que forman una cámara de combustión redondeada, la dimensión más eficaz para llevar el combustible gaseoso hasta la bujía.
Los inyectores de alta presión y remolino se utilizan para dar un movimiento que remolina a alta velocidad al aerosol del combustible, dispersado extensamente el aerosol finalmente atomizado del combustible. Además de su capacidad de mezclarse a conciencia con el aire circundante, el aerosol del combustible no moja fácilmente la pared del cilindro o la cabeza de pistón.
En la combustión homogénea (Superior Output Mode), el combustible se inyecta durante el movimiento descendente, cuando el pistón se desplaza hacia el fondo del cilindro, vaporizándose en el flujo de aire y siguiendo el pistón abajo. Una vez más está todo en la sincronización. Seleccionando la sincronización óptima para la inyección, el aerosol del combustible sigue el movimiento del pistón, pero no puede atrapar para arriba. En este caso, como el pistón se mueve hacia abajo y el interior del cilindro llega a ser más grande en volumen, el aerosol del combustible se dispersó extensamente, asegurando una mezcla homogenea. 



(3) Una Eficacia De Combustible Mejor

El concepto del espaciamiento amplio permite lograr una mezcla estratificada, permitiendo al motor de GDI ofrecer combustión ultra magra, permitiendo una mejora significativa en eficacia de combustible. Además de la combustión ultra magra, el motor de GDI logra una relación de transformación más alta de la compresión debido a su control característico y exacto de la sincronización de la inyección. Estas características contribuyen a un consumo de combustible más bajo. El motor de GDI mejora la economía de combustible en un 33% en condiciones urbanas típicas. 

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