Los motores de inyección directa obtienen más rendimiento con cada gota de combustible. Lo hacen cambiando fundamentalmente la forma en que interactúan el aire y el combustible dentro del cilindro. El resultado es una mezcla más pobre y una combustión más completa.
Esto no es magia. Es la química y la física trabajando en conjunto. La relación aire-combustible en estos motores suele llegar a 40 partes de aire por una parte de combustible. Esa es una mezcla de 40:1. Los motores de gasolina estándar suelen funcionar a una relación de 14,7:1. Una relación tan baja significa que el motor quema combustible de forma conservadora.
La ubicación física del combustible también es importante. La inyección directa rocía combustible directamente en la parte más caliente de la cámara de combustión. Esto sucede cerca de la bujía. Los motores tradicionales con inyección de puerto mezclan combustible y aire antes de ingresar al cilindro. La mezcla se dispersa ampliamente. Esto deja bolsas de combustible sin quemar. La inyección directa elimina esos bolsillos.
Ajustes de hardware e ingeniería
La inyección directa no reescribe las leyes de la termodinámica. Simplemente modifica los existentes. El motor todavía se basa en los mismos principios básicos de combustión interna. Pero el hardware detrás de escena es diferente.
Necesitas un riel de combustible para controlar la presión. Este componente distribuye combustible a los inyectores con precisión. La unidad de control del motor también realiza trabajos pesados. Calcula caudales y tamaños de gotas en tiempo real. También gestiona los controles de emisiones. No piensas en eso mientras conduces. La computadora lo hace.
Las emisiones son un factor importante aquí. Estos motores producen altos niveles de óxidos de nitrógeno (NOx). Esto requiere convertidores catalíticos especiales. Sin ellos, los niveles de contaminación se dispararían. A pesar del desafío del NOx, los motores de inyección directa son elogiados por sus emisiones generales más limpias.
Aplicaciones potenciales y futuras de dos tiempos
El aumento de la eficiencia ha despertado el interés por las variantes de dos tiempos. La mayoría de los automóviles y motocicletas legales utilizan motores de cuatro tiempos. Las bicicletas de dos tiempos dominan las bicicletas todoterreno, las embarcaciones pequeñas y las motos acuáticas. También son comunes en los países en desarrollo donde las motocicletas sirven como transporte principal.
Las empresas de motores llevan años intentando perfeccionar el diseño de inyección directa de dos tiempos. El objetivo es combinar una alta eficiencia con menores emisiones. El éxito aquí podría cambiar la forma en que impulsamos los motores pequeños.
El siguiente paso es comprender la mecánica. ¿Cómo se evita que el motor explote al rociar combustible a alta presión? La respuesta está en el control de la sincronización y la presión.
