AVANCE DE INYECCIÓN - Definición - Significado

En los motores dotados de inyección se llama avance del encendido de inyección al intervalo, en forma de ángulo del cigüeñal, que existe entre el instante en que el inyector pulveriza el combustible en el cilindro y el punto muerto superior. El combustible arde con un pequeño retraso respecto a este instante; por tanto, el avance de la inyección se calcula teniendo en cuenta tanto el retraso del encendido como el desarrollo progresivo de la combustión, a fin de obtener la máxima presión en el preciso momento en que el pistón haya rebasado el punto muerto superior.

 Vídeo sobre el ciclo diésel de cuatro tiempos

En el vídeo anterior se explican los cuatro tiempos del ciclo diésel; admisión, compresión, explosión y escape. El avance del encendido se produce cuando, durante el final del ciclo de compresión pero antes de que termine, existe una inyección de combustible. Así, se está inyectando combustible de manera efectiva antes de que comience el ciclo de explosión debido al pequeño retraso que existe entre el momento de la inyección y el de la explosión (o quemado) del combustible.

Es el ángulo de rotación del cigüeñal, entre el momento en que salta la chispa y el punto muerto superior del pistón. Dicho intervalo es necesario, ya que la explosión no es instantánea en toda la mezcla sino que emplea cierto tiempo para pasar del punto de ignición, es decir de la bujía, a las zonas más periféricas de la cámara de combustión. Por este motivo es conveniente iniciar la explosión no al final de la fase de compresión como se deduce del ciclo teórico, sino antes de que el pistón llegue al punto muerto superior. De este modo se obtiene el mayor empuje posible sobre el pistón en el momento del descenso y se evita que la combustión dure todavía cuando las válvulas de escape se abren. En los motores con ciclo de Otto la llama se propaga en el interior de la cámara de combustión a velocidad relativamente baja, alrededor de 30 m/s. Ésta queda reducida notablemente en caso de mezcla pobre, mientras que resulta aumentada cuando para transportar la llama a los rincones más alejados de la cámara se hace uso de la turbulencia.

Cuando se desea mantener la fase central de la combustión en el mismo punto con relación a la bajada del pistón, es necesario aumentar el avance del encendido progresivamente incrementando el número de revoluciones. En la actualidad, debido a la obligatoriedad de la inyección electrónica debido a la presencia del catalizador, esta regulación se efectúa de manera automática en todos los coches, mediante el sistema de control electrónico, la ECU. 

Motores antiguos de carburación:

En los automóviles antiguos, como el sistema de encendido era con magneto, el mando del avance era manual y consistía en una palanca situada sobre el volante, que actuaba directamente sobre el ruptor. En los coches antiguos dotados de carburador, además de las dos regulaciones indicadas (avances fijo y automático), se adopta casi siempre un sistema de avance que tenga en cuenta las condiciones de funcionamiento o de carga parcial, es decir, con la mariposa del carburador abierta sólo a medias. En estas condiciones la carga aspirada por el cilindro es menor, la densidad es más baja y, por tanto, la velocidad de propagación de la llama es igualmente más reducida; por eso es útil aumentar el avance independientemente del régimen de revoluciones del motor. En los coches de carburación más modernos se monta un sistema automático que aprovecha la depresión que se forma en el conducto de admisión del carburador en correspondencia con la mariposa, para que actúe sobre la base del ruptor o sobre todo el distribuidor confiriéndole el movimiento adecuado. Este sistema se llama corrector de avance por depresión.

Prácticamente, aunque es cierto que todos los motores de explosión precisan del avance, no en todos hay necesidad de aumentarlo de modo progresivo; por ejemplo, la mayor parte de los motores de dos tiempos usados en las motocicletas tienen un avance fijo de alrededor de 20°. Para alcanzar la máxima potencia del motor, los ángulos de avance se deducen trazando las curvas de potencia obtenidas a velocidad de rotación constante y variando el avance manualmente. Los factores que actúan de manera directa o indirecta sobre el valor del ángulo de avance son numerosos; además de la velocidad de rotación del motor, tiene importancia la velocidad de propagación de la llama, que a su vez depende de la riqueza de la mezcla, de la temperatura al iniciar la combustión, de la relación de compresión, de la humedad de la mezcla y de la cantidad de gas que hay en el cilindro. También influyen algunos factores característicos del motor, como la forma geométrica de la cámara de explosión, la situación de la bujía, la forma de los conductos de admisión y la posición de las válvulas.

El ángulo de avance varía desde pocos grados hasta 30-40° y puede llegar a un máximo de 50-60° en el sistema por depresión. El órgano que permite efectuar la regulación del avance es el distribuidor. Éste consta de un par de contactos (platinos), cuya separación provocada por un eje rotatorio (árbol de levas) hace saltar la chispa entre los electrodos de la bujía; también los sistemas de encendido electrónico, con contactos asistidos por un transistor, disponen de distribuidor común.

En el antiguo encendido con transistores sin ruptor mecánico, los contactos son reemplazados por un generador de impulsos que, convenientemente amplificados, producen la interrupción de la corriente en la bobina. Independientemente de estas diversas formas de distribuidores, los métodos para controlar el avance son siempre los mismos. Dicho control se realiza ya sea en condiciones estáticas (control de avance fijo), ya sea con el motor en marcha (sobre todo para el avance automático).

Para controlar el avance fijo hay que hacer coincidir la flecha de referencia trazada por el constructor en el cárter del motor con las muescas marcadas en el volante o en la polea que acciona la dinamo, después de haber situado el pistón número 1 en el punto muerto superior. En general, las muescas señalan tanto el punto muerto superior como la posición de avance fijo (a veces también el avance máximo).

Una vez conseguida la posición exacta, basta comprobar que los contactos del ruptor empiecen a separarse y que el mismo distribuidor se halle en situación de alimentar la bujía del primer cilindro. En el caso del encendido electrónico se procede de forma que el generador de impulsos esté a punto de cerrar el circuito magnético dando corriente a la bujía del primer cilindro.

El control del avance automático se realiza mediante una pistola estroboscópica que permite verificar, dentro de los regímenes establecidos por el fabricante, la correspondencia entre los índices de referencia marcados sobre un órgano rotatorio (volante, etc.) y la flecha trazada en el cárter del motor.

El control del corrector de avance en los sistemas por depresión se realiza sobre un banco de pruebas dotado de bomba de vacío; se hace girar el distribuidor a velocidad tal que el avance centrífugo esté completamente abierto y se controla después el valor sobre la curva prevista y según la depresión indicada por el instrumento de aspiración o vacuó-metro. La tolerancia admitida en el banco de pruebas es alrededor de + 1°, mientras que la realizada con pistola estroboscópica es generalmente de ± 2°.