¿Qué es un sistema de inyección de aire?
El sistema de inyección de aire es una tecnología avanzada diseñada para reducir las emisiones nocivas de hidrocarburos (HC) y monóxido de carbono (CO) en los gases de escape de los motores de combustión interna. Este sistema funciona mediante la introducción de aire fresco y controlado en los puertos de escape del motor, lo que permite una combustión secundaria y más completa de los gases residuales no quemados. Como resultado, se transforma el HC y CO en sustancias menos dañinas, principalmente agua (H₂O) y dióxido de carbono (CO₂). La idea de implementar la inyección de aire fue concebida por Rudolf Diesel y se ha perfeccionado con el tiempo, logrando cumplir con rigurosos estándares de emisiones. La configuración básica consiste en componentes como la bomba de aire, la válvula del desviador, el colector de distribución y la válvula de control, que trabajan en conjunto para optimizar la combustión y reducir la contaminación atmosférica.
Diagrama del sistema
Para comprender mejor su funcionamiento, es recomendable revisar diagramas esquemáticos que ilustran las conexiones entre los componentes principales del sistema, facilitando así la visualización del proceso de inyección de aire en los gases de escape.
Componentes principales del sistema de inyección de aire
- Bomba de suministro de aire: Accionada por la correa del cigüeñal, esta bomba extrae aire fresco a través de un filtro externo y lo envía mediante mangueras a los puertos de escape del motor, operando a baja presión para facilitar la oxidación de HC y CO.
- Múltiples de aire y boquillas: En motores pequeños, el aire se suministra mediante un colector externo que alimenta cada puerto de escape a través de tubos específicos. En motores de mayor tamaño, un colector interno distribuye el aire a través de túneles internos en la cabeza del cilindro o en el colector de escape.
- Válvula anti-fuego (o supresor de retroceso): Este dispositivo evita que gases no quemados provoquen retrocesos peligrosos o daños en el sistema, especialmente durante la desaceleración del motor, controlando el flujo de aire hacia el colector de escape.
- Controlador del volumen: Una válvula de retención unidireccional que previene el flujo inverso de gases, asegurando que el aire solo fluya en la dirección correcta cuando el sistema está en funcionamiento y protegiendo el equipo ante sobrepresiones o fallas en la bomba.
Componentes adicionales del sistema secundario de inyección de aire
- Filtro de aire
- Bomba de aire secundaria
- Unidad de control del motor (ECU)
- Relé de control
- Válvula de cambio
- Válvula combinada
Principio de funcionamiento
El sistema opera mediante la activación de la bomba de aire, que impulsa el aire hacia la válvula del desviador cuando el motor está en marcha. Desde allí, el aire pasa a través de la válvula de retención y el colector de distribución, llegando a los puertos de escape del motor. Durante la aceleración, el flujo de aire ayuda a oxidar los gases tóxicos, transformándolos en sustancias menos perjudiciales. En la fase de desaceleración, una válvula del desviador se cierra para evitar que el aire ingrese al colector de escape, protegiendo así la integridad del sistema y evitando posibles daños causados por retrocesos o explosiones. Durante los arranques en frío, el sistema secundario aumenta la temperatura del catalizador, facilitando una conversión más eficiente de HC y CO. Además, en motores con control activo, la cantidad de aire inyectado se regula con precisión para maximizar la eficiencia de la combustión secundaria, contribuyendo a una menor emisión de contaminantes y un mejor rendimiento del motor.
Ventajas y desventajas del sistema de inyección de aire
Ventajas:
- Mejora la atomización y distribución del combustible, logrando una combustión más eficiente.
- Incrementa el BMEP (presión efectiva media del cilindro), proporcionando mayor potencia y rendimiento.
- Permite la utilización de combustibles más económicos sin comprometer la eficiencia ambiental.
Desventajas:
- El mecanismo del compresor y las bombas requiere componentes complejos y de mantenimiento especializado.
- Incrementa el peso total del motor, afectando potencialmente la eficiencia del vehículo.
- El consumo adicional de energía para operar el sistema reduce la potencia disponible del motor (BHP).
Preguntas frecuentes
¿Qué es exactamente un sistema de inyección de aire?
Es una estrategia de control de emisiones en la que se introduce aire fresco en el flujo de gases de escape para facilitar una combustión secundaria y más completa, reduciendo así los niveles de HC y CO en las emisiones.
¿Cuál es la función principal del inyector de aire?
Su propósito es inyectar aire en los gases de escape para promover la oxidación de hidrocarburos y monóxido de carbono, ayudando a cumplir con los estándares ambientales y mejorar la eficiencia del catalizador.
¿Qué consecuencias puede tener una inyección de aire defectuosa o fallida?
Una falla en este sistema no compromete gravemente el rendimiento general del vehículo, pero sí puede incrementar las emisiones contaminantes y activar la luz de advertencia del motor en el tablero, además de afectar la eficiencia del sistema catalítico.
¿Es perjudicial conducir con una bomba de inyección de aire en mal estado?
Conducir con una bomba de aire defectuosa no suele ser peligroso en términos de seguridad, pero sí puede traducirse en un aumento de las emisiones, pérdida de eficiencia en la combustión y posibles problemas en los sistemas de control ambiental del vehículo. Es recomendable realizar mantenimiento preventivo para evitar mayores inconvenientes.