SISTEMA DE INYECCIÓN ELECTRÓNICA FORMULAS

Presión de inyección y pulverización.- Piny=P´p-P

Piny=presion de inyeccion o pulverización. P´p=Presión en el pulverizador.

P=presión del gas en el cilindro.

Variación del caudal volumétrico o másico del combustible Qp=d∙Vinydτ=fτ

d∙Viny=volumen de combustible suministrado desde el inicio de la inyección.

d∙Vinydτ=Velocida volumétrica de suministro de combustible.

Cantidad de combustible que sale del inyector en la unidad de tiempo.-

Qp=fs.e2ρcpp-pcil

Qp=Cantidad de combustible que sale del inyector en la unidad de tiempo. fs.e=Sección de estrangulación en el inyector.

ρc=Densidad del combustible

Sección de estrangulación en el inyector.- fs.e=b∙i∙na∙γ∙α∙520Piny

b=caudal por embolada a plena cargamm3emb i=# cilindros

n=revoluciones del motor rpm

a=2(Para motores de cuatro tiempos)

γ=15°-18°(inyección a plena carga en grados del cigueñal) α=0,65 para orificios

Piny=presión de inyección-presión de compresión

Cantidad másica de combustible suministrada por cada inyector.- Gcc=ρc∙VSC

Gcc=Cantidad másica de combustible suministrada por el inyector. VSC=Suministro cíclico de combustible.

Tiempo en que las perturbaciones del combustible se propagan por los conductos.-

∆τr=La

∆τr=Tiempo en que las perturbaciones del combustible se propagan por los conductos.

L=Distancia entre el recor y el cuerpo del inyector a=(1200-1400)mseg

Cantidad de aire destinada a tomar parte en la combustión.- Qa=Vh∙α1

Qa=cantida de aire destinada a tomar parte en la combustión. α1=Exceso de aire con que trabaja el motor.

Inyección por minutos.- lm=n∙2

lm=Inyección por minuto Peso de aire.-

ωa=Qa∙1,29

ωa=peso del aire dentro del cilindro 1 lt de aire=1,29g

Peso de combustible.- ωc=ωaε

ωc=Peso de combustible EJERCICIOS:

1. En un motor de cuatro cilindros y de cuatro tiempos con un diámetro del cilindro D=0,11m, el recorrido del embolo s=0,14m, el sistema de inyección electrónica cuenta con inyectores de orificios, con una presión de

pulverización P´p=250bar, la presión de gas en el cilindro P=180bar, una duración de la inyección a plena carga en grados del cigüeñal γ=15°, el caudal a plena carga b=30,08mm3, la velocidad del émbolo Cm=8,4 m/s.

Calcular la presión de inyección y la sección de estrangulamiento mínima del inyector. Datos D=0,11m P=180bar s=0,14m γ=15° P´p=250bar b=30,08mm3 Cm=8,4 m/s i=4 Vh=π∙D24∙s Vh=π∙0,1124∙0,14 Vh=1,33x10-3m3

Calculamos la presión de inyección Piny=P´p-P

Piny=250-180 Piny=70bar

Calculamos las revoluciones n=cm2∙s

n=8,42∙0,14

n=30 rps=1800rpm

Calculamos la sección de estrangulación mínima fs.e=b∙i∙na∙γ∙α∙5200Piny

fs.e=30,08∙4∙18002∙15∙0,65∙5200∙70 fs.e=21657619,5∙5200∙70

fs.e=21657611764,82 fs.e=18.4mm2

2. En un motor de inyección electrónica a gasolina tiene 6 cilindros, cuatro tiempos con un diámetro de cilindro de 0,18m y el recorrido del embolo 0,16m. El sistema de inyección tiene las siguientes características α=0,68, presión de pulverización P´p=250bar, la presión del gas en el cilindro P=178bar, la duración de la inyección a plena carga en gados del cigüeñal γ=18°, la velocidad del embolo es 8m/s y el caudal a plena carga

b=31mm3. Calcular la presión de inyección y la sección de estrangulamiento mínima del inyector.

Datos D=0,18m P=178bar s=0,16m γ=18° P´p=260bar b=31mm3 Cm=8 m/s i=6 Vh=π∙D24∙s Vh=π∙0,1824∙0,16 Vh=4,07x10-3m3

Calculamos la presión de inyección Piny=P´p-P

Piny=260-178 Piny=82bar

Calculamos las revoluciones n=cm2∙s

n=82∙0,16

n=25 rps=1500rpm

Calculamos la sección de estrangulación mínima fs.e=b∙i∙na∙γ∙α∙5200Piny

fs.e=31∙6∙15002∙18∙0,65∙5200∙82 fs.e=27900023,4∙5200∙82

fs.e=27900015280,038 fs.e=18,25mm2

EJERCICIOS:

3. En un motor de inyección electrónica de gasolina tiene 6 cilindros, 4 tiempos , tiene un diámetro de cilindro de 0,18m, con recorrido del émbolo de 0,16m, α=0,6, la presión de pulverización P´p=230bar, la presión del gas en el cilindro P=160bar, con una duración de la

inyección a plena carga en grados del cigüeñal γ=15°, la velocidad del embolo 7,6m/s y el caudal a plena carga b=32mm3. Calcular la presión de inyección y la sección de estrangulamiento mínima del inyector.

Solución: Piny=70bar fs.e=25,19mm2

4. Si tenemos un motor de cuatro tiempos y cuatro cilindros con un diámetro del cilindro 0,15m, con una carrera de 0,2m, la inyección electrónica tiene una presión en el pulverizador de 380bar, una presión del gas 200bar, una duración de la inyección a plena carga en grados del cigüeñal γ=25°, un α=0,9, y un caudal a plena carga b=28mm3. Calcular la presión de inyección y la sección de

estrangulamiento mínimo del inyector, si el embolo tiene una velocidad de 10m/s.

Solución: Piny=180bar fs.e=3,85mm2

5. Si tenemos un motor de gasolina que trabaja a un número de revoluciones de 2900rpm, el motor trabaja con una cilindrada de 0,27m3, con un exceso de aire α1=0,61, una presión en el

pulverizador de 300bar, una presión del gas en el cilindro de 190bar y su relación de compresión es 15. Calcular La presión de inyección, la cantidad de aire de la combustión, el peso del aire y el peso del combustible en cada inyección.

Solución: Piny=110bar Qa=0,164lt ωa=0,212 g ωc=0,014 g

6. Un motor de seis cilindros y cuatro tiempos con inyección electrónica tiene un diámetro del cilindro 0,19m, una carrera de 0,16m, con α=0,73, una presión en el pulverizador de 290bar, la presión del gas en el cilindro 235bar, una duración de la inyección γ=20° en grados del cigüeñal, un cauda de 30mm3, y con un numero de revoluciones por minuto de 2100.Calcular la presión de inyección, la sección de estrangulamiento mínima del inyector y la cilindrada del motor. Solución: Piny=55bar fs.e=24,2mm2 Vh=4,53x10-3mm3

7. Calcular la potencia y la presión de inyección en el cilindro de un motor de inyección Diesel de cuatro cilindros, cuatro tiempos que trabaja a un numero de revoluciones de 2900rpm, un consumo de 25 g/Kw∙h 0, una presión en el estrangulador de 300bar, una presión de

inyección del combustible 100bar, la densidad del combustible 0,75 g/cm3, la cantidad inyectada de combustible es de 50 mm3.

Solución: Pe=52,2Kw P=200bar

8. Un motor de cuatro cilindros y cuatro tiempos tiene un volumen de trabajo de 0,374m3, el exceso de aire α1=0,421, la distancia entre el racor y el cuerpo del inyector es 0,3, el tiempo de las perturbaciones del combustible se propagan en los conductos a=1200, la presión en el pulverizador es 400bar, la presión del gas en el cilindro es 200bar y una relación de compresión de 17,8. Calcular la presión de inyección, la cantidad de aire destinada a tomar parte en la combustión, el peso del aire y el peso del combustible.

Solución: Piny=200bar Qa=0,157lt ωa=0,203 g ωc=0,0114 g 9. Calcular la presión de inyección, la sección de estrangulamiento

mínima del inyector de un motor de cuatro cilindro y cuatro tiempos tomando en cuenta los siguientes datos, la velocidad del émbolo 8,4m/s, un diámetro del cilindro de 0,22m, el recorrido del émbolo 0,14m, la inyección de combustible toma un exceso de aire de

α=0,65, la presión en el pulverizador es 270bar, la presión del gas en el cilindro 188bar, una duración de la inyección γ=18° en grados del cigüeñal y el caudal a plena carga es b=30,08mm3.

Solución: Piny=82bar fs.e=14,17mm2

10.Un motor a inyección de cuatro cilindros y de cuatro tiempos con una carrera de 0,14m, el diámetro del cilindro es 0,11m, la inyección de combustible toma un exceso de aire para el inyector α=0,65, existe una presión en el pulverizador de 250bar, la presión de gas en el cilindro 180bar, una duración de la inyección γ=15° en grados del cigüeñal, el caudal a plena carga es b=30,08mm3. Calcular la presión de inyección y la sección de estrangulamiento mínima del inyector tomando en cuenta la velocidad del embolo de 8,4m/s.

Solución: Piny=70bar fs.e=18,4mm2

11.Un motor diesel de cuatro tiempos y cuatro cilindros a 2500rpm

desarrolla una potencia de 45Kw para cada ciclo de trabajo se inyecta 48mm3 con una presión de inyección de 100bar, la presión en el pulverizador es 300bar, el combustible tiene una densidad de 0,85g/cm3, con un suministro cíclico de combustible de 50mm3. Calcular el consumo de combustible específico, la presión de

inyección y la cantidad másica de combustible suministrada por cada inyector.

12.En un motor de cuatro cilindros y cuatro tiempos con un diámetro del cilindro 0,22m, el recorrido del émbolo 0,14m, la inyección

electrónica toma un coeficiente de exceso de aire para el inyector α=0,8, existe una presión en el pulverizador de 300bar, la presión del gas en el cilindro 180bar, la duración de la inyección en grados del cigüeñal γ=18°, el caudal a plena carga b=30mm3 y la velocidad del embolo es 9,2 m/s. Calcular la presión de inyección y la sección de estrangulamiento mínima del inyector.

Solución: Piny=120bar fs.e=10,39mm2

13.Un motor diesel de cuatro tiempos y seis cilindros desarrolla a 2000rpm una potencia de 120Kw, se ha medido un consumo

específico de 260g/Kw∙h, la duración de la inyección a plena carga en grados del cigüeñal γ=18°, α1=α=0,65, la cantidad de aire destinado a la combustión Qa=0,158lt, el peso del aire es 1,29g, la relación de compresión es 18. Calcular la cantidad inyectada por ciclo de trabajo, la cilindrada unitaria, el peso del aire dentro del cilindro y el peso del combustible.

Solución: KIV=0,0866g Vh=0,24lt ωa=0,203g ωc=0,11g 14.Un motor diesel de cuatro tiempos y seis cilindros desarrolla a

2200rpm una potencia de 105Kw, se ha medido un consumo

específico de 258 g/Kw∙h, la duración de la inyección a plena carga en grados del cigüeñal γ=19,5°, α1=0,58, una relación de

compresión de 16, la cantidad e aire destinado para la combustión Qa=0,168lt, el peso del aire es 1,29 g. Calcule la cantidad inyectada por ciclo de trabajo, la cantidad de aire dentro del cilindro, la

cilindrada unitaria, y el peso del combustible.

Solución: KIV=0,068g Vh=0,068lt ωa=0,216g ωc=0,013g 15.Un motor de seis cilindros y cuatro tiempos con un diámetro del

cilindro de 88,9mm, el recorrido del émbolo 79,76mm. El coeficiente de aire α=0,65, La presión en el pulverizador 265bar, la presión del gas en el cilindro 178bar, la dosificación de inyección a plena carga en grados del cigüeñal γ=22,5°, un caudal a plena carga

b=33,48mm3. Calcular la presión de inyección, la sección de estrangulamiento mínima del inyector tomando en cuenta la velocidad del émbolo 12m/s.

Solución: Piny=87bar fs.e=46,08mm2

16.Un motor diesel de cuatro tiempos y ocho cilindros, tiene un consumo específico de de 272g/Kw∙h, un numero de revoluciones por minuto de 3500, una densidad del combustible de 0,82g/cm3, una cantidad inyectada de48mm3, el suministro cíclico de combustible es 55mm3 la presión de inyección 98,5bar, la presión en el pulverizador 350bar.

Calcular la potencia del motor, la presión de los gases en el cilindro y la cantidad másica de combustible suministrada en cada inyección. Solución: Pe=121,55Kw P=251,5bar Gcc=45,1g