Sistema De Inyección De Aire Secundario: Guía Completa

Numerosos factores, incluidas las emisiones brutas del motor durante el arranque en frío y el calentamiento, los requisitos de capacidad de conducción y la necesidad de adaptarse a diferentes legislaciones sobre emisiones, imponen el uso del sistema de inyección de aire secundario.

Por ello, durante años el sistema de inyección de aire secundario se ha utilizado para reducir las emisiones de escape de hidrocarburos durante un período corto después del arranque en frío del motor. Al principio, se utilizaron sistemas pasivos con el flujo de aire impulsado por las pulsaciones de presión en el sistema de escape.

Sin embargo, desde 1990, para la mayoría de las aplicaciones, se han empleado sistemas activos de aire secundario (es decir, sistemas en los que una bomba inyecta aire en los gases calientes de escape) y de lo cual te hablaremos en este artículo.

¿Qué es y cómo funciona?

El sistema de inyección de aire secundario reduce los componentes dañinos del escape durante la fase de arranque en frío. Este sistema de aire activo generalmente consta de una bomba eléctrica, el relé de control, una válvula de control neumático y una válvula combinada. El sistema está controlado por la unidad de control del motor.

Mientras el sistema está funcionando, la bomba eléctrica es conectada por la unidad de control del motor a través del relé. “La válvula de control neumático se activa al mismo tiempo”. La válvula se abre y el vacío de la tubería de admisión opera la válvula combinada.

Por otro lado, el vacío hace que la válvula de combinación se abra y el aire adicional transportado por la bomba se bombea al tubo de escape detrás de las válvulas de escape. Tan pronto como el control lambda se activa, el sistema de inyección de aire secundario se desactiva.

Después del proceso, la unidad de control del motor desactiva la bomba eléctrica y la válvula de control neumático. La válvula combinada también está cerrada, lo que evita que las emisiones de escape calientes lleguen a la bomba eléctrica y la dañen.

¿Por qué se utiliza?

El sistema de inyección de aire secundario reduce aún más los valores de HC y CO durante la fase de arranque en frío cuando el convertidor catalítico aún no está activo. Este logra una tasa de conversión de más del 90 por ciento utilizando un convertidor catalítico de 3 vías en motores de gasolina operados estequiométricamente.

En promedio, hasta el 80 por ciento de las emisiones de un ciclo de conducción se emiten durante un arranque en frío. Sin embargo, debido a que el convertidor catalítico solo funciona eficazmente a temperaturas de aprox. 300° C - 350° C, las emisiones deben reducirse durante la fase de arranque en frío utilizando diferentes medidas. Esta es la tarea del sistema de inyección de aire secundario.

Si hay suficiente oxígeno residual en el sistema de escape y la temperatura es lo suficientemente alta, el HC y el CO reaccionan en una reacción secundaria para formar CO2 y H2O. Para asegurar que haya suficiente oxígeno para la reacción durante la fase de arranque en frío, cuando la mezcla es muy rica, se agrega aire al flujo de escape.

En vehículos con catalizador de tres vías y control lambda, el sistema de inyección de aire secundario se desconecta después de aproximadamente 100 segundos. La temperatura de funcionamiento del convertidor catalítico se alcanza rápidamente a través del calor generado en la reacción secundaria.

Entonces el aire secundario se puede suministrar de forma activa o pasiva. En el sistema pasivo, se utilizan las fluctuaciones de presión en el sistema de escape. Es decir, se aspira aire adicional a través de una válvula temporizada debido al vacío creado a través de la velocidad de flujo en el tubo de escape.

• En un sistema activo, el aire secundario es insuflado por una bomba. Este sistema permite un mejor control.

¿Cómo es su estructura?

Como ya te hemos mencionado antes, en los motores de encendido por chispa, la mayor contaminación se produce en el arranque en frío. Pero se han empleado con éxito el sistema de inyección de aire secundario para reducir dichas emisiones de arranque en frío.

Para esto se determinó que requiere una “mezcla rica”. Es decir, una mezcla con exceso de combustible, para arrancar un motor de encendido por chispa en frío. El calor generado en este proceso calienta adicionalmente el convertidor catalítico y acelera el inicio de la acción de control Lambda.

A continuación te enseñaremos los componentes que conforman el bloque del sistema de aire secundario:

• Filtro de aire.
• Bomba de aire secundario.
• Válvula de aire secundario con función de cierre y no retorno.
• Válvula de conmutación de solenoide.
• Cilindro.
• Sonda lambda.
• Conversor catalítico.

¿Cómo funciona cada componente?

La bomba de aire secundario aspira aire ambiente y lo inyecta en el colector de escape aguas abajo de las válvulas de escape. Hay un filtro de aire integrado separado si el aire no se aspira desde el sistema de admisión sino directamente desde el compartimiento del motor.

Las válvulas de aire secundario se instalan entre la bomba de aire secundario y el colector de escape. Se utilizan diferentes versiones. La válvula de retención de aire detiene los gases de salida, el condensado o los picos de presión en el sistema de escape conllevan a fallas de encendido y dañando este componente.

Por lo tanto, la válvula de cierre de aire secundario garantiza que el aire solo se dirija al colector de escape en la fase de arranque en frío. Además, las válvulas se activan mediante un vacío controlado por otra válvula de conmutación de solenoide o se abren en respuesta a la presión de dicha bomba.

Por otra parte, con las generaciones más recientes, las funciones de cierre y retención se combinan en una sola válvula. El último desarrollo de estos sistemas es la válvula solenoide de aire secundario, con tiempos de apertura y cierre más cortos que las válvulas accionadas neumáticamente.

• Nota: Gracias a las fuerzas de accionamiento más altas, este tipo de válvula es menos susceptible a obstruirse por hollín o suciedad. También, las válvulas solenoides de aire secundario pueden estar equipadas con un sensor de presión integrado para el monitoreo del diagnóstico a bordo (OBD).

Síntomas de averías

Si alguna vez hay un problema con tu sistema de inyección de aire secundaria, entonces habrá más contaminantes de hidrocarburos en los humos que salen del tubo de escape. Sin embargo, no te darás cuenta de esto hasta que recibas una prueba de emisiones.

Por otra parte, también experimentarás muchos síntomas desafortunados que afectarán tu motor. Ambos escenarios no son algo que quieras que suceda, ya que pueden hacer tu vida bastante difícil.

5 principales síntomas de un sistema defectuoso:

Básicamente las fallas de la bomba de inyección de aire secundaria son fáciles de reconocer si sabes qué síntomas debes vigilar. Por ello, a continuación te explicaremos los cinco síntomas más comunes de las fallas en el sistema de inyección de aire secundaria.

1) Comprueba la luz del motor

Uno de los primeros síntomas de un sistema de inyección de aire secundario defectuoso es que se enciende la luz de advertencia Check Engine, ya que la unidad de control del motor puede detectar automáticamente cuando la bomba de inyección de aire secundaria tiene un problema.

Dado que la funcionalidad de la bomba de aire afecta el motor, cualquier problema con ella activará la luz de advertencia Check Engine en el tablero. Para confirmar la causa real de la luz de verificación del motor, deberás usar un lector de códigos de automóvil para recuperar los códigos de error que se almacenaron.

2) Prueba de emisiones fallida

Como el propósito del sistema de inyección de aire secundaria es reducir los hidrocarburos en el sistema de emisiones. Entonces, si este está defectuoso, significa que tu sistema de emisiones permitirá que se liberen demasiados hidrocarburos a la atmósfera.

Esto no solo representa un problema para el medio ambiente, sino que también representa un problema para cada vez que se realiza una prueba de emisiones. Si es que vives en un país donde se requiera pruebas de emisiones, no pasarás la prueba si tu bomba de inyección de aire secundaria está averiada.

3) Aceleración débil

Un sistema de inyección de aire secundaria defectuosa causará problemas en la relación aire-combustible en el motor de combustión interna. Si esta relación es demasiado pobre (no hay suficiente combustible), entonces el motor tendrá problemas para generar velocidad cada vez que pises el pedal del acelerador.

Por lo tanto, una mala aceleración podría deberse a varios problemas mecánicos, pero una mala bomba de inyección de aire secundaria es sin duda una posibilidad. Una prueba de emisiones fallida junto con una aceleración débil es un indicador decente de que es culpa de la bomba.

4) Parada del motor

Es posible que estés conduciendo normalmente y luego experimentes de repente que el motor se ahoga o falla en tu vehículo. Esto sucede porque un sistema de inyección de aire secundaria que se está desgastando puede causar brechas de potencia inconsistentes en el motor.

Por ejemplo, en un minuto la potencia puede estar bien, y al siguiente las RPM bajan demasiado y el motor se apaga. Si no se reemplaza la bomba, es posible que el motor continúe deteniéndose en los peores momentos posibles.

5) ralentí bajo

Cuando tu motor esté en ralentí, verifica el tacómetro y observa cuáles son las RPM actuales. Las RPM normales de un motor inactivo se encuentran entre 600 y 1000 RPM. Pero en situaciones en las que la bomba de inyección de aire secundaria no está funcionando, puedes esperar que bajen las RPM. Lo que hace que el automóvil vibre o incluso se detenga, como se indicó anteriormente.

En conclusión, si ya experimentaste un bloqueo del motor, una aceleración deficiente y una luz de advertencia de verificación del motor, entonces debes revisar el sistema de inyección de aire secundaria de inmediato. Si se demuestra que es el problema, has que lo reemplace un mecánico certificado.

¿Cómo diagnosticar sus averías?

En cuanto a todos los trabajos de diagnóstico y resolución de problemas puedes comenzar con una comprobación visual y además una comprobación acústica. Para la verificación acústica, la bomba eléctrica es audible cuando el motor está frío y al ralentí, el sonido de esta al detenerse también se puede escuchar claramente después de apagar el motor.

Para la comprobación visual, todos los componentes debes comprobarlos en busca de daños en los cables y los racores de las mangueras. Estos deben ser revisados con especial atención, ya que estas piezas deben estar correctamente fijadas a los componentes y no mostrar signos de rozaduras. Tampoco deben doblarse ni bloquearse debido a radios demasiado estrechos.

Por otro lado, los fusibles también deben estar presentes y comprueba que no estén dañados. Si durante estas pruebas no puedes determinar ningún fallo, lo que puedes hacer es utilizar una unidad de diagnóstico adecuada para realizar más diagnósticos.

Pruebas de comprobación

En la mayoría de estos casos los fallos están almacenados y se pueden leer de la memoria de fallos y rectificar, esto se hace dependiendo del vehículo. Por otro lado, si no se almacenan fallos en la memoria, la electrobomba la puedes encender mediante una prueba del actuador.

Durante esta prueba, la función del relé de control y el disparo de la válvula de control también se pueden probar. Entonces, para comprobar el sistema de inyección de aire secundario de tu vehículo, a continuación te enseñaremos cuales son las pruebas respectivas:

1.     Comprobación del vacío en el racor de la válvula de control:

Para esto retira la línea de vacío que conduce a la válvula combinada y enciende el motor en frío. En la conexión de la válvula de control, debería ser posible que detectes un vacío, para esto también se puede conectar una bomba de vacío tan pronto como la bomba de aire secundaria comience a funcionar.

2.     Comprobación del disparo de la válvula de control:

Si no puedes detectar un vacío, verifica la activación de la válvula de control con un multímetro. Si esto no está bien, ya puedes suponer que la causa es una válvula de control defectuosa.

3.     Comprobación del funcionamiento de la válvula combinada:

El funcionamiento de la válvula combinada lo puedes comprobar mediante una bomba de vacío. Para ello, retira la línea de vacío en la válvula combinada y, conecte la bomba de vacío a la válvula.

4.     Comprobación del racor de la manguera:

En conjunto a la prueba anterior, afloja la conexión de la manguera de la bomba de aire secundaria a la válvula de combinación en la Bomba y sopla aire en la línea con una ligera presión (no uses aire comprimido). La válvula combinada debe estar cerrada.

También aplica vacío a la válvula combinada y vuelve a soplar aire en la conexión de la manguera. Ahora debe abrirse la válvula combinada. Si esta no se abre, o si está permanentemente abierta, significa que está defectuosa.

• NOTA: Durante todos los procedimientos de diagnóstico y prueba, siempre se debe respetar la información del fabricante del vehículo, si es posible. De un fabricante a otro, puede haber información específica del vehículo y métodos de prueba que deben tenerse en cuenta.

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