Descripción breve

Un inyector de combustible es una válvula mecánica o electromecánica que entrega combustible atomizado directamente en la cámara de combustión o en el flujo de aire de admisión de un motor de combustión interna con presiones y tiempos precisos.

Uso / Función

• Uso principal: Pulverizar combustible líquido finamente atomizado (diésel, gasolina o biocombustible) a alta presión en los cilindros del motor para una combustión eficiente.
• Usos secundarios: Reducir emisiones, optimizar la relación aire-combustible a diferentes velocidades y cargas del motor.
• Escala: Desde pequeños motores monocilíndricos hasta masivos motores diésel marinos.

Principio de funcionamiento

Atomización a alta presión y dosificación hidrodinámica:

1. Acumulación de presión: El combustible líquido es presurizado por una bomba mecánica de alta presión.
2. Elevación de la aguja: La alta presión del combustible vence la fuerza de un resorte pesado, levantando la aguja rectificada de su asiento.
3. Atomización en pulverización: El combustible es forzado a pasar a través de orificios microscópicos en la boquilla a gran velocidad, rompiéndose en una fina niebla de gotitas.
4. Combustión: La fina niebla de combustible se mezcla íntimamente con el aire caliente comprimido, inflamándose de manera rápida y limpia.

Cómo crearlo

Inyector mecánico directo (Tipo Bosch)

1. Mecaniza un cuerpo de inyector de Acero de alta resistencia con canales internos de precisión y un asiento rectificado para la aguja.
2. Rectifica con precisión una aguja de acero endurecido para que ajuste en el cuerpo con una holgura medida en micrómetros.
3. Coloca un resorte helicoidal pesado de Acero para resortes calibrado sobre la aguja para mantenerla firmemente cerrada contra la presión normal.
4. Perfora microorificios (0,15 a 0,3 mm de diámetro) en la punta de la boquilla mediante taladros de precisión o electroerosión.
5. Calibra la presión de apertura ajustando arandelas detrás del resorte.

Materiales necesarios

• Cuerpo y válvula de boquilla: Acero de herramientas endurecido o acero aleado.
• Resortes: Acero para resortes resistente a la fatiga.
• Sellos y casquillos: Arandelas de Latón o cobre de precisión para sellado a alta temperatura.
• Herramientas: Torno de precisión, rectificadora de interiores, micrómetro, banco de pruebas de presión.

Variantes y mejoras

• Inyectores mecánicos: Accionados puramente por la presión hidráulica del combustible que vence un resorte mecánico.
• Inyectores electrónicos Common Rail: Accionamiento por solenoide o piezoeléctrico que permite múltiples inyecciones por ciclo a presiones extremadamente altas (más de 2000 bar).
• Inyector-bomba (Unit Injector): Conjunto integrado de bomba y boquilla por cilindro accionado directamente por el árbol de levas.

Límites y riesgos

• Tolerancias estrechas: Requiere tolerancias de mecanizado de 1 a 2 micrómetros; una precisión deficiente provoca fugas de combustible o agujas gripadas.
• Limpieza del combustible: Partículas microscópicas o suciedad en el combustible obstruirán o rayarán instantáneamente los orificios de la boquilla; se requiere un filtrado estricto del combustible.
• Riesgos de alta presión: Las fugas de combustible bajo ultraalta presión pueden penetrar la piel humana, causando graves daños tisulares y envenenamiento tóxico de la sangre.