DI

La inyección directa (DI) suministra combustible a alta presión a través de un inyector montado en la culata, pulverizando gasolina o diésel directamente en la cámara de combustión milisegundos antes del encendido. Esto difiere de la inyección en el puerto, donde el combustible se pulveriza en el colector de admisión antes de la válvula de admisión. Los sistemas DI operan a presiones entre 500 y 2.500 bar, dependiendo del tipo de motor y combustible, lo que permite una atomización más fina y un control de sincronización más preciso que los métodos de inyección más antiguos.

La inyección directa de gasolina (GDI) se generalizó en la década de 2000 como respuesta a las crecientes normas de emisiones y los objetivos de economía de combustible. La inyección directa de diésel ha sido la norma en los motores de encendido por compresión durante décadas. La bomba de alta presión, el common rail, el filtro de combustible y los inyectores piezoeléctricos o de solenoide son los componentes principales. Las unidades de control electrónico monitorean la velocidad del motor, la carga y la entrada de aire para calcular el tiempo y la duración de la inyección en tiempo real, a menudo disparando múltiples pulsos por ciclo de combustión.

Compensaciones de rendimiento y fiabilidad

La DI mejora la economía de combustible y la potencia al permitir la operación de carga estratificada, donde se forma una mezcla rica cerca de la bujía mientras la mayor parte de la cámara funciona con una mezcla pobre. Esto reduce las pérdidas por bombeo y permite relaciones de compresión más altas. Sin embargo, los motores GDI son propensos a la acumulación de carbono en las válvulas de admisión porque el combustible ya no las lava durante la carrera de admisión. Esto puede degradar el rendimiento y aumentar las emisiones con el tiempo, lo que requiere una limpieza periódica con cáscara de nuez o química en vehículos con alto kilometraje.

Los sistemas DI diésel son altamente fiables, pero exigen tolerancias de fabricación más estrictas y cambios de filtro de combustible más frecuentes porque el diésel es más propenso a la contaminación por agua y partículas que la gasolina. Los diésel common-rail pueden lograr múltiples inyecciones por ciclo, mejorando los perfiles de ruido y emisiones en comparación con los diseños de inyector unitario más antiguos.

Los inyectores DI son elementos de desgaste costosos; los costos de reemplazo suelen oscilar entre varios cientos y más de mil dólares por inyector, dependiendo de la familia del motor. La presión del sistema de combustible debe mantenerse dentro de rangos estrechos, y cualquier fuga o pérdida de presión degrada el rendimiento de inmediato. Es por eso que los vehículos DI requieren combustible de mayor calidad y programas de mantenimiento más estrictos que sus predecesores con inyección en el puerto.