Tecnologia FSI (Fuel Straight Injection)
Algo de lo que no hablan en el siguiente articulo que pongo, es de la primera denominacion del FSI. En un principio fue llamado FSI (Fuel Stratified Injection - Inyeccion Estratificada de Combustible). Esto significaba que se pretendia sacar el maximo rendimiento a los motores con la menor cantidad de combustible. El problema residia en que la calida de los combustibles de hoy en dia no es apta para trabajar con este sistema, y por lo tanto esta tecnologia no llego a funcionar del todo bien. Actualmente solo queda un motor con ester sistema, el Audi A3 1.6 FSI, desconozco si en VW, Skoda o seat lo usan tambien. Viendo el problema de utilizar mezcla estratificada, a los ingenieros se les ocurrio la brillante idea de volver a la mezcla homogenea, la cual es la que se utilizaba hasta ahora en todos los motores, es decir, misma cantidad de combustible que de Oxigeno. Pero con la diferencia de que en vez de pasar el combustible a los colectores, este iba directamente a la camara de combustion. El problem esta vez surgio en que despues de dar tanto bombo a la tecnologia FSI, el grupo se plante un cambio de nombre y de siglas....hasta que algun listo se le ocurrio mantener las siglas y denominarlo FSI (Fuel Straight Injection - Inyeccion Directa de Combustible)
A raiz de esta tecnologia poco despues se creo la llamada TFSI, que es lo mismo pero añadiendole la potencia de un Turbo.
La tecnología de inyección directa Fuel Straight Injection (FSI) con la que vienen equipados varios motores de la casa Audi aumenta el par y la potencia de los motores de encendido por chispa, los hace hasta un 15 por ciento más económicos, y reduce las emisiones de los gases de escape. Así funciona el FSI ¿En qué consisten exactamente las diferencias entre un motor de tipo FSI y los sistemas de alimentación convencionales? El concepto de ‘inyección directa de gasolina’ ya revela el detalle diferenciador más importante: al contrario que la inyección en los colectores, el combustible es inyectado directamente en las cámaras de combustión. Los inyectores están situados en un lado de la culata y son alimentados con gasolina a través de una bomba de alta presión, accionada por el árbol de levas, y un conducto común denominado usualmente ‘common rail’. Los inyectores dosifican el combustible con una insólita precisión de tiempo y a razón de una presión que puede llegar hasta 110 bares. En comparación, con un sistema de inyección en el colector casi nunca se supera una presión máxima de ocho bares. Como segundo detalle específico se observa una mariposa en el conducto de admisión. En el motor 2.0 FSI del nuevo Sportback, ésta puede tomar dos diferentes posiciones de apertura, lo que permite variar el área por donde pasa el aire. Cuando la mariposa se encuentra abierta, el aire avanza libremente hacia las cámaras de admisión. En la segunda posición, la mariposa se sitúa en sentido a la chapa ‘tumble’ y cubre la sección inferior del conducto de admisión. En esta situación, el aire de admisión se ve canalizado forzosamente hacia las cámaras de combustión y la cabeza de cada pistón. Como función de la posición de la mariposa, el motor dispone de dos diferentes modos de funcionamiento, que son la clave definitiva para la versatilidad que proporciona el sistema FSI: la alimentación de mezcla homogénea o estratificada. Según la situación de carga del motor y la posición del acelerador, la electrónica del motor activa la modalidad más conveniente en un momento dado, sin que el conductor ni lo note ni tenga que intervenir de alguna manera. Mezcla homogénea Un sistema convencional de inyección en el colector alimenta constantemente mezcla estequiométrica fija a razón de 14,7 partes de aire por una de gasolina (lambda = 1). Esta mezcla homogénea es utilizada por el motor cuando el conductor solicita una potencia elevada. En condiciones de máxima carga o elevado régimen del motor, el combustible es inyectado en sincronía con la fase de admisión, y las cámaras de combustión son llenadas de forma homogénea con la mezcla que hará explosión. Gracias a la gran precisión de la inyección, la finísima pulverización del combustible y la refrigeración interna cuando se difumina el combustible en la cámara de combustión, el motor FSI permite, en cambio, una compresión más elevada que los motores con inyección convencional en el colector (2.0 FSI: 11.5:1), lo que proporciona un grado de efectividad termodinámica más elevado. Esto quiere decir que, ya alimentándose con mezcla homogénea, el motor consume significativamente menos combustible y da valores de potencia y par máximo considerablemente más elevados. Se puede considerar que el carro ganador de Le Mans da fe de estas impactantes virtudes, ya que obtuvo sus cuatro victorias con un motor alimentado permanentemente con mezcla homogénea. Mezcla pobre estratificada Sin embargo, la condición previa más importante para el muy inferior consumo promedio de combustible del nuevo motor es el modo de alimentación con mezcla estratificada en condiciones de carga parcial. En suma, este modo de funcionamiento se caracteriza por la concentración de mezcla en torno a la bujía, mientras que en el resto de la cámara se encuentra básicamente aire. En condiciones de alimentación de mezcla estratificada, el combustible no es inyectado hasta que no comienza la fase de compresión, por lo que entra directamente en la cámara de combustión, donde se encuentra rodeado de aire, que, debido a la posición ‘diagonal’ de la mariposa en el canal de admisión y, en consecuencia, al diseño específico de la cabeza del pistón, ha experimentado previamente un impulso de rotación orbital, denominado en inglés tumble. Este curioso movimiento del aire es lo que permite realizar la deseada estratificación de la mezcla en una cámara de combustión: justo a tiempo, cuando va a transmitirse la chispa de ignición, llega al electrodo de la bujía la neblina de gasolina, que se ha arremolinado antes con aire para componer una capa de mezcla a quemar en el muy reducido espacio de la cámara de combustión. La alimentación de mezcla estratificada permite realizar, respecto al completo espacio de la cámara de combustión, unos coeficientes estequiométricos mucho más elevados y, por tanto, una mezcla más pobre y, en definitiva, junto con la eliminación de la estrangulación, unos valores de consumo considerablemente inferiores en los regímenes medios y bajos. Además, como efecto secundario no menos positivo, se observa que después de comenzar la ignición una capa de aire aísla la combustión de la mezcla contra el cilindro. Al quemarse envuelta en aire, la gasolina no entra directamente en contacto con las paredes del cilindro. Por esta razón, se transmite menos calor hacia el bloque del motor y, por tanto, se gana efectividad termodinámica al no tener que dedicar trabajo de refrigeración para dispersar el calor de combustión. Para ser aún más exactos, habría que mencionar un tercer modo de funcionamiento del motor 2.0 FSI del Sportback: la modalidad homogénea con mezcla pobre. En esta fase de transición, entre alimentación de mezcla estequiométrica y mezcla estratificada, la inyección y la combustión suceden como en funcionamiento estrictamente homogéneo, pero con un más elevado porcentaje de aire. Por esta razón, comparado con el funcionamiento estrictamente homogéneo a razón de mezcla estequiométrica lambda = 1, el consumo de combustible es incluso aún menor. En pocas palabras, la tecnología FSI desarrollada por Audi ha dado un verdadero salto quántico al mundo del automovilismo, ya que aumenta la compresión, así como la eficiencia y el rendimiento del motor.
En este esquema vemos la diferencia entre una mexcla homogenea, y una mezcla estratificada
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Iniciado por Jose BP
Nos gustan los coches rápidos, emocionantes y dinámicos y los estamos sacrificando para salvar a unos cuantos escarabajos y ranas que son aburridos, feos, inútiles y repugnantes. Si existe algo cómo Dios, apuesto a que está sentado en una nube ahora mismo, preguntándose si tal vez su mejor especie se ha vuelto completamente loca. JC dixit
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