Problemas de respiración en el sistema de admisión y sobrealimentación

Sistema de admisión ¿cuál es su función?

El sistema de admisión es el conjunto de elementos que proveen al motor de aire limpio a una velocidad y temperatura acordes según las revoluciones a las que trabaje. En otras palabras, podríamos decir que es el sistema que permite respirar a nuestro coche.

La importancia del aire en el proceso de combustión es incuestionable pero generar condiciones acordes para el tratamiento del aire (proporción, velocidad y calidad) impacta en el proceso de combustión del motor e influye finalmente en el rendimiento total de nuestro coche.

Un sistema de admisión de calidad favorece un correcto proceso de combustión. Por el contrario, una mala alimentación de aire puede afectar al proceso de combustión. Cuanta mayor cantidad de carburante necesite quemar el motor, más aire va a necesitar, por eso es importante mantener en perfecto estado cada uno de los componentes del sistema de admisión.

Tipos y componentes del sistema de admisión

Los elementos que integran un sistema de admisión son los siguientes:

• Filtro de aire: El aire se toma del exterior del vehículo y pasa por el filtro para evitar las partículas que puedan contaminar la mezcla. Si esto sucede el rendimiento aumentará y el motor resultará menos eficiente.
• Cuerpo de aceleración: Es el encargado de regular la cantidad de aire adecuada, que pasará por la válvula de mariposa hacia el colector de admisión.
• Válvula de mariposa: Permite el acceso del aire, en función de las necesidades del motor, para enviarlo a los canales que se dirigen a la cámara de admisión. La válvula se colocará en cierto ángulo de apertura según la demanda del motor.
• Colector de admisión: Es el encargado de distribuir la mezcla de aire y combustible de forma equitativa a cada uno de los cilindros del coche.

Podemos hablar de dos tipos de sistemas de admisión según el tipo de colector sea:

• Colector de admisión convencional: De los primeros en utilizarse y están equipados en coches que funcionan con carburador o que tienen un sistema de inyección monopunto (que abastece a todos los cilindros al mismo tiempo).
• Colector de admisión variable: Con la admisión variable se mejora la entrada de aire a los cilindros según las revoluciones a las que esté funcionando el motor. Así, se logra mejor potencia, adaptándose y aumentando sus prestaciones.Los sistemas de admisión variable se montan en motores de cuatro válvulas por cilindro, que utilizan la inyección multipunto (un inyector por cilindro).

Nuevas tecnologías

En los últimos años, los fabricantes se han visto obligados a diseñar nuevas tecnologías para obtener una mayor eficiencia energética de la combustión, así como un tratamiento más elaborado de los gases de escape, todo ello para conseguir el cumplimiento de la normativa de emisiones contaminantes.

De todos los sistemas que componen el motor, uno de los que han sufrido una evolución más evidente para conseguir los objetivos marcados ha sido el sistema de admisión, en el que la utilización de nuevos componentes ha traído consigo nuevas averías características.

Los más de 25 años de actividad diaria de asistencia y documentación del equipo de www.averiasresueltas.com nos han permitido contemplar de primera mano la evolución del automóvil desde la perspectiva de la aplicación de las nuevas tecnologías en el parque de vehículos que acuden al taller de reparación.

Sobre la búsqueda inicial de prestaciones, se fueron imponiendo otras necesidades derivadas de un nuevo contexto socioeconómico del mercado: los fabricantes se vieron obligados a afrontar una escalada tecnológica en los motores que les permitiera cumplir unas normas antipolución paulatinamente más estrictas y unas exigencias cada vez mayores de economía de combustible.

• Jubilado el carburador en los gasolina, los nuevos sistemas de inyección tenían la necesidad de medir el caudal de entrada de aire al motor para dosificar correctamente el combustible. La gestión fue incluyendo un sensor de medición de la apertura de la mariposa de admisión por cable, para después sustituir el cable por un motor eléctrico vigilado por sensores y finalmente eliminar la propia mariposa y regular la entrada de aire mediante la alzada variable de las válvulas.
• Los tiempos de entrada de aire, hasta entonces dependientes del calado y del diseño del árbol de levas, también adquirieron movilidad por medio de la distribución variable.
• Al sistema de distribución variable se sumó otro de admisión, también variable, que restringía la entrada de aire y generaba un torbellino que mejoraba la combustión y la respiración del motor en todo el rango de revoluciones.
• En los motores diésel, la evolución se ha centrado en el sistema de admisión variable por medio de chapaletas (en ocasiones auxiliadas o sustituidas por mariposas), que generan depresión en el tramo de admisión en determinadas condiciones de utilización del motor, y en la adopción del turbocompresor de geometría variable, accionado por vacío inicialmente y por medio de un motor/sensor de posición después.
• El turbocompresor, cuyo cometido en los 80 era suministrar altos valores de potencia, comenzó a proliferar posteriormente. Aunque la utilización del turbocompresor (o de su primo hermano, el compresor volumétrico) abandonó la búsqueda prestacional y derivó en una solución técnica poco menos que imprescindible para superar las pruebas de emisiones, sobre todo en los motores diésel, debido a la combustión en exceso de oxígeno de éstos. Más recientemente, el uso de la técnica de sobrealimentación se ha extendido a los motores de ciclo Otto, dotados ahora de inyección directa de gasolina.
• Desde principios de los 90 se ha generalizado el uso de la válvula EGR, que posibilita la recirculación de gases de escape a la admisión en condiciones de baja carga del motor, de modo que reduce las emisiones de óxidos de nitrógeno y de partículas, a cambio, como bien saben los talleres, de aumentar la presencia de carbonilla en todo el circuito de entrada.

La universalización de nuevas tecnologías en el vehículo medio no siempre ha sido tan inmediata como los fabricantes habían previsto. La crisis económica, en la que todavía estamos inmersos, determina la existencia de un parque automovilístico en el que predominan los vehículos de más de 10 años de antigüedad, aunque con un ligero repunte de las ventas de coches nuevos en los dos últimos años.

Problemas de respiración del motor

Como cualquier sistema que encontramos en el motor, la admisión puede presentar algún tipo de avería que, fundamentalmente, tendrá su origen en un mal funcionamiento de alguno de sus componentes o en el propio desgaste de alguna pieza. Entre los problemas más frecuentes que podemos encontrar, están los siguientes:

1. Pérdida de potencia o baja presión en el turbo
2. Salida de humo negro por mala combustión
3. Presencia de agua en el sistema de escape
4. Cuando el colector de admisión esté obstruido o muy sucio, podemos notar alguno de estos síntomas:

Ruidos intermitentes a ralentí

Cuando arrancamos el motor escuchamos un sonido suave y continuo. Sin embargo, cuando un coche tiene el colector de admisión muy sucio o incluso obstruido el sonido que escucharemos será intermitente. Esto se debe a la falta de fluidez entre la mezcla de aire y el combustible. El filtro de aire no es capaz de retener las partículas más finas y éstas se adhieren al colector de admisión impidiendo un flujo adecuado en la cámara de combustión.

Paradas de motor

Continuas paradas del motor cuando levantamos el pie del pedal del acelerador porque la excesiva suciedad impide que la mezcla de combustible y aire penetre en los compartimentos de motor, pues sin el correcto flujo el motor dejará de funcionar y se parará.

Fallos en los cilindros del motor

La suciedad y los residuos acumulados en el colector de admisión también pueden afectar a los cilindros del motor inutilizándolos. De esta forma, cuando la suciedad del colector obstruya la entrada de aire por alguno de los cilindros éste dejará de funcionar y el motor compensará su pérdida. No advertiremos problemas graves y el motor seguirá trabajando, aunque podremos identificar el típico ruido que denota problemas en un cilindro.

Carraspeos en el motor

Cuando la mezcla de combustible y aire sea insuficiente y esté provocada por la acumulación de suciedad en el colector de admisión, notaremos carraspeos en el motor durante su funcionamiento.

Carbonilla en el sistema de admisión

La acumulación de carbonilla en el colector de admisión es muy frecuente, puesto que el aire caliente oxida la mezcla de combustible creando un residuo dentro de los tubos de colector.

Los motores diésel son conocidos por la acumulación de residuos que obstruyen la válvula EGR y que se acumulan en un espesor considerable dentro del colector de admisión. Este proceso restringe notablemente el flujo de aire e interfiere con la función propia de la válvula EGR, lo que aumenta las emisiones y reduce el ahorro de combustible.

Diagnóstico del sistema de admisión

En esta coyuntura, el taller tiene que ser capaz de afrontar tanto el diagnóstico de un sistema de admisión tradicional (tomas de aire, obstrucciones de conductos, desgaste del eje del turbocompresor, etc.), como el de uno de última generación (parámetros de medición de masa de aire, activación por ancho de pulso variable de las electroválvulas de control, valores de posición de los actuadores de geometría variable del turbocompresor, etc.).

Las nuevas técnicas trajeron consigo nuevas averías características. Y para repararlas, es necesario aunar las destrezas tradicionales del taller con la necesidad de disponer de una base de datos con información de modelos de última generación.

La plataforma incluye más de 20.500 averías verificadas con sus procesos guiados de diagnóstico y reparación, clasificados por marcas y modelos, elaborados con vocación formativa para tratar conseguir un máximo aprovechamiento del equipamiento de diagnóstico que posibilite una adquisición de datos fiable.

A modo de ejemplo, se muestra un caso real de avería del sistema de admisión registrada en la base de datos de www.averiasresueltas.com. El caso se dió en un JAGUAR S-TYPE (CCX) 3.0 V6 FB:

Los síntomas son los siguientes:

• Tendencia del motor a detenerse cuando, al parar el vehículo, las revoluciones descienden hasta ralentí.
• Se enciende el testigo de averías de motor.
• Código de avería en la unidad de control motor:
• P1388 - control del avance de la distribución variable, excesivo retardo.

Iniciar las comprobaciones utilizando el terminal de diagnóstico compatible para comunicar con la unidad de control motor.

• Efectuar una lectura y borrado de averías.
• Seleccionar los parámetros relacionados con la regulación de mezcla y la distribución variable.

Conclusiones a la adquisición de datos con el terminal de diagnóstico: El funcionamiento del motor es correcto a plena carga, pero a baja/media carga se aprecian los siguientes síntomas:

• El parámetro de medición de masa de aire muestra valores inferiores a los especificados.
• El parámetro que muestra el valor lambda indica un exceso de oxígeno en el escape.

En la sintomática expuesta, conviene resaltar una particularidad en el funcionamiento del motor diagnosticado: Con la mariposa de admisión cerrada o ligeramente abierta, que coincide con el funcionamiento del motor a baja/media carga, la ventilación de los vapores de aceite del cárter se realiza por el sistema de ventilación del cárter PCV.

• El separador de aceite A va atornillado a la parte superior del bloque motor, entre los bloques.
• Dispone de una salida conectada al colector de admisión por medio de una válvula PCV B en línea y tubos flexibles.
• La válvula B incorpora un émbolo con muelle antagonista que se abre por acción del vacío creado en la admisión con pequeña abertura de la mariposa.
• Al abrirse la válvula, los gases del cárter son aspirados a través del separador de aceite; las gotas de aceite quedan retenidas en un deflector interior y desde allí vuelven al cárter de aceite.
• Con la mariposa de admisión abierta, que coincide con el funcionamiento del motor a plena carga, las salidas de respiradero en ambas tapas de árboles de levas están conectadas por tubos flexibles y un racor en T al conducto de admisión:

Dado que los síntomas se manifiestan en condiciones de baja carga del motor, verificar el estado del sistema de ventilación del cárter PCV ubicado entre las culatas:

Al realizar la comprobación, se constata que la causa de la anomalía es la rotura de las tuberías neumáticas del sistema de ventilación del cárter PCV ubicado entre las culatas, lo que provoca una toma de aire en admisión en condiciones de media/baja carga del motor.

• En las condiciones descritas, la unidad de control motor trata de corregir los efectos de la toma de aire propiciando una activación excesiva del sistema de distribución variable, por lo que se registra el código de avería P1388.

La base de datos aumenta continuamente con casos como el mostrado, nutriéndose de la comunicación diaria con el taller y del feedback de éste, y cuenta, además, con una gran variedad de casos registrados en sistemas de admisión, que fueron incorporados tanto por la reiteración de la avería en algunos casos, como por la dificultad intrínseca del diagnóstico en otros.

En los siguientes enlaces se incluyen dos ejemplos de avería característica del sistema de admisión adicionales, extraídos de la base de datos https://www.averiasresueltas.com/:

• https://www.averiasresueltas.com/perdida-de-estanqueidad-del-aire-de-sobrealimentacion/
• https://www.averiasresueltas.com/falta-de-potencia-por-fallo-electrico-en-el-acoplamiento-magnetico-del-compresor/
• https://www.averiasresueltas.com/problema-con-la-presion-de-sobrealimentacion-por-rotura-de-un-tornillo-del-tubo-distribuidor-del-aire/

Sobrealimentación en un motor de combustión interna

La sobrealimentación es un sistema para aumentar la potencia de un motor de combustión interna y se consigue ingresando dentro de la cámara de combustión una cantidad de la mezcla aire/combustible (o de solo aire en el caso de un motor diesel), mayor o superior a lo que aspiraría en el ciclo de admisión un motor normal, obteniendo así una mayor potencia.

Existen dos tipos de sobrealimentación:

• La dinámica: que es la que aprovecha la energía residual de los gases de escape.
• La mecánica: que puede usar un compresor volumétrico.

Desde el equipo de averiasresueltas les animamos a afrontar las averías de los componentes del sistema de admisión con la confianza que otorga disponer de una base de datos amplia y de calidad, dotada de procedimientos descriptivos que aportan una posibilidad de autoaprendizaje en la diagnosis que permite optimizar el proceso de reparación.