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Inyección indirecta

Inglés. Indirect Injection (IDI)


Motores diesel. En el caso de inyección indirecta, el combustible se inyecta en cámaras separadas de la cámara principal. Se destacan dos tipos de cámaras para IDI, Cámaras de turbulencia, y Cámaras de precombustión.



1. CÁMARAS DE TURBULENCIA
Esta es una cámara generalmente de forma esférica, construida dentro del cabezote del cilindro, unida a la cámara principal de combustión por un pasaje estrecho que desemboca tangencialmente en la cámara de turbulencia, lo que induce una gran turbulencia en el aire que ingresa al volumen esférico durante la carrera de compresión.

La cámara de turbulencia esta dimensionada para contener aproximadamente un 80% del aire comprimido en la cámara de combustión, y las paredes de la misma están diseñadas para retener el calor y mantener alta su temperatura con el fin de asegurar una rápida combustión. El combustible es inyectado directamente dentro de la cámara de turbulencia, por inyectores generalmente de aguja (pintle), a presiones de entre 120 a 130 bares (1740-1885 psi). Se utiliza comúnmente una bujía de encendido para el precalentamiento del aire.

Gracias a que la turbulencia del aire en la cámara ayuda a la formación de la mezcla. Los motores que usan cámara de turbulencia usualmente emplean relaciones de compresión ligeramente mas bajas.



2. CÁMARA DE PRECOMBUSTIÓN
El diseño de cámara de precombustión ha sido usado exitosamente por muchos años en Norteamérica en tractores, motores industriales, y de transporte pesado.

Aunque la cámara de precombustión se asemeja a la cámara de turbulencia, la diferencia principal radica en que mientras la cámara de turbulencia contiene alrededor del 80% del aire comprimido en la cámara de combustión, la cámara de precombustión contiene solamente un pequeño porcentaje del total del aire comprimido.

Y, aunque el combustible es inyectado directamente dentro de la cámara de precombustión a presiones de entre 120 a 130 bares, solamente una pequeña porción arde debido a la limitada cantidad de oxigeno presente. Mientras la inyección continúa, el combustible adicional inyectado en la cámara de precombustión es envuelto por las llamas, gasificándose y expandiéndose a la cámara principal donde se completa la combustión.

Los motores con cámara de precombustión son capaces de operar con una amplia variedad de combustibles, pero tienen dificultad de arranque en frío, por lo que se disponen de bujías de encendido que tienen que ponerse en servicio antes del arranque.

 


CAMARA DE COMBUSTION EN INYECCION INDIRECTA

 

1.     Tobera

2.     cámara de precombustión

3.     pin esférico con placa de desviación

 

 

Inyección directa (DI) vs. Inyección indirecta (IDI)

 Los motores DI operan con presiones de inyección mucho más altas. Esto  conduce a la formación de una mezcla A/F (aire combustible) mejorada, la combustión de más gotitas de combustible finamente atomizado es más completa, y hay menos hidrocarburos (HC) sin quemarse en los gases de escape, resultando en un ahorro del consumo de combustible de entre 10…15% comparado con el motor IDI. Esto ha llevado a un incremento en el numero de los motores diesel de inyección directa (DI). Comparado con los motores (IDI) de cámara de pre combustión y de cámara de turbulencia.

En resumen las presiones de inyección son:

Inyección directa DI: 350 – 2050 bares

Inyección indirecta IDI: 120 – 130 bares.

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