Funcionamiento del motor GDI

El motor GDI funciona mediante tres modos de operación.

 Modo estratificado (λ = 1.6 a 3).

Condiciones necesarias.

  • Motor en el régimen de carga y rpm respectivo.

  • No deben existir problemas que afecten a las emisiones de gases de escape.

  • Temperatura del motor mayor a 50° C.

  • Temperatura del catalizador y acumulador de NOx entre (250 a 500°C).

  • El sensor NOx está disponible para su funcionamiento.

Fase de admisión

  • La mariposa de aceleración se abre.

  • Chapaleta del colector de admisión cerrada

  • Desplazamiento del pistón del PMI al PMS

  • La válvula de admisión se abre y se aspira el aire.

  • El aire fluye acelerando sobre la chapaleta y describe un efecto Tumble.

Fase de compresión (C).

  • Desplazamiento del pistón del PMI al PMS mientras la válvula de admisión y escape se encuentra cerrada.

  • El flujo de aire describe un torbellino cilíndrico.

  • La turbulencia se intensifica (Squish) al comprimir el aire.

  • El inyector pulveriza el combustible directamente en la cavidad del pistón.

  • La inyección comienza 60 ° y finaliza en los 45 ° antes del PMS.

Fase de compresión (C).

  • El pistón sigue ascendiendo.

  • El combustible es enviado hacia la bujía y se mezcla con el aire aspirado.

  • Se genera una nube de mezcla (buena capacidad inflamable) en el centro de la cámara de combustión.

  • Alrededor de la mezcla, se forma una capa de aire fresco y gases recirculados.

 Fase de encendido (C). 

  • Se produce el salto de la chispa.

  • La nube de mezcla (aire - combustible) en la zona central de combustión.

  • Se genera una nube de mezcla en el centro de la cámara de combustión.

  • Los gases restantes (alrededor) actúan como una capa aislante (evita las pérdidas de calor por las paredes del cilindro), aumentado el rendimiento térmico del motor.

Margen de la combustión

Modo Homogéneo – Pobre (λ = 1.55)

El propósito de mantener abierta la mariposa de aceleración y cerrada la chapaleta del colector de admisión es para:

  • Reducir las pérdidas por estrangulación de los conductos de entrada de aire.

  • Conseguir un flujo intenso de aire en el cilindro.

Fase de admisión (A).

  • La mariposa de admisión se abre.

  • Chapaleta de colector de admisión cerrada.

  • Desplazamiento del pistón del PMS al PMI.

  • Válvula de admisión se abre y se aspira el aire.

  • El aire fluye acelerado sobre la chapaleta y por el conductor superior, describe un efecto Tumble.

  • Se pulveriza combustible por el inyector (300° APMS).

  • La ECU controla la cantidad inyectada.

Fase de compresión (C).

  • Válvulas de admisión y escape cerrado.

  • Desplazamiento del pistón del PMI al PMS.

  • La mezcla (tipo pobre) se ha repartido de forma homogénea. Debido a las inyecciones tempana y el mayor tiempo disponible para su formación.  

Fase de encendido (E).

  • El pistón esta próximo al PMS.

  • Se produce el salto de la chispa.

  • Se produce la combustión de la mezcla que está repartida por toda la cámara de combustión.

  • El momento de encendido se puede elegir libremente ya que existe un reparto homogéneo de la mezcla.

Modo homogéneo (λ = 1).

El modo homogéneo es comparable con el funcionamiento del motor a inyección indirecta a gasolina, ya que:

  • El par motor viene determinado por el momento de encendido (corto plazo) y por la masa de aire aspirada (largo plazo).

  • Mezcla homogénea (Lambda = 1).

Fase de admisión (A).

  • Mariposa de aceleración se abre en función de la posición del pedal del acelerador.

  • Chapaleta del colector de admisión abierta.

  • Desplazamiento del pistón del PMS al PMI.

  • La válvula de admisión se abre y se aspira el aire.

  • El aire ingresa al cilindro por los conductos superior e inferior.

  • Se pulveriza combustible por el inyector (300° C APMS) durante el ciclo de admisión.

  • La ECU controla la cantidad inyectada.

El combustible inyectado enfría el aire en el interior, con lo que es posible aumentar la relación de compresión a diferencia de un motor con inyección indirecta. Durante la admisión hay bastante tiempo disponible para la formación de la mezcla. La misma que se distribuye en forma homogénea (uniforme) en el cilindro. 

Fase de compresión – explosión (E).

  • El pistón está próximo a llegar al PMS.

  • Se produce el salto de la chispa.

  • Se produce la combustión de la mezcla que está repartida por toda la cámara de combustión.

  • El momento del encendido se puede elegir libremente ya que existe un reparto homogéneo de la mezcla.