carburador de retroalimentación

Un carburador de retroalimentación (también conocido como carburador electrónico o controlado por computadora ) es un tipo específico de carburador fabricado principalmente durante la década de 1980 para mejorar las emisiones en ciertos vehículos en los EE . UU .

Antes de la década de 1970, la mayoría de los vehículos no tenían muchos sistemas de control de emisiones, pero con el tiempo se añadieron bombas de smog , filtros de carbón activado y reactores térmicos para cumplir con las nuevas regulaciones. ^{[ 1 ]} A medida que los estándares de emisiones vehiculares se volvieron más estrictos debido a la Ley de Aire Limpio y los estándares CAFE , los ingenieros de vehículos tuvieron que idear diferentes maneras de abordar este problema. Inicialmente, disminuir la compresión del motor e instalar sistemas EGR y convertidores catalíticos de dos vías pudo resolver este problema, pero luego esto se volvió más difícil. En la década de 1980, muchos fabricantes de vehículos fueron obligados a usar convertidores catalíticos de tres vías y sensores de oxígeno para determinar la relación aire-combustible (AFR) del vehículo y así determinar si el automóvil funciona correctamente. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

Esto se combinó con una versión temprana de inyección de combustible (normalmente a través de una versión mecánica o electrónica de un sistema Bosch Jetronic para vehículos europeos) ^{[ 5 ]} o a través de un carburador de retroalimentación, que tenía un número creciente de líneas de vacío y diafragmas o solenoides para controlar los ajustes y asegurar que el vehículo emitiera cada vez menos emisiones dañinas.

Los primeros resultados se obtuvieron a mediados y finales de la década de 1970, cuando Chrysler lanzó por primera vez su nuevo sistema "Lean Burn" en 1976 para sus motores V8 de 400 pulgadas cúbicas, que modificaba la sincronización del motor y la relación aire-combustible (AFR) para que funcionara con una relación AFR tan pobre como 18.0:1, mucho más pobre que la estequiométrica de 14.7:1. ^{[ 1 ]}

Otras marcas pronto seguirían el ejemplo y diseñarían diferentes maneras de abordar el mismo problema, aumentando su complejidad hasta que fueron reemplazadas por la inyección electrónica de combustible (EFI) a mediados y finales de la década de 1980 y principios de la de 1990. La inyección en el cuerpo de la mariposa (TBI) era común como una forma económica y sencilla de convertir un motor con carburador a inyección de combustible en la década de 1980, y muchos de los primeros automóviles con EFI la utilizaron hasta que se pudo diseñar un motor más moderno para la inyección multipunto de combustible (MPFI).

Algunos de los últimos coches con carburadores en EE. UU. incluyen la Isuzu Pickup de 1994 , el Jeep Grand Wagoneer de 1991 y el Ford Crown Victoria P72 de 1991. ^{[ 6 ]}

Funcionamiento básico de un carburador de retroalimentación:

• El arranque en frío suele facilitarse mediante un estrangulador eléctrico para mejorar la eficiencia y calentar los convertidores catalíticos que pueda tener el vehículo.

• Durante la conducción, se utilizaban líneas de vacío y diafragmas, o en versiones más avanzadas, un sensor de oxígeno y solenoides o motores paso a paso, para ajustar la relación aire-combustible (AFR) y, por lo general, empobrecer la mezcla para producir menos emisiones.
• Normalmente, se trataba de un diseño de carburador progresivo en el que la mitad de los conductos solo se abrían cuando era necesario por razones de ahorro de combustible, a menos que se aplicara una fuerte presión sobre el acelerador.

Chrysler fue el primer fabricante de automóviles estadounidense en crear un sistema que buscaba mejorar las emisiones sin utilizar únicamente un convertidor catalítico. En aquel entonces, los convertidores catalíticos provocaban una gran pérdida de potencia y no eran fiables, lo que se traducía en mayores costos de mantenimiento. El objetivo de Lean Burn era mejorar las emisiones sin utilizar un convertidor catalítico, lo que podría traducirse en mayor fiabilidad y rendimiento, así como en mayor confianza del comprador al introducir nuevos dispositivos de control de emisiones para cumplir con las normativas. Sin embargo, Chrysler decidió probar un enfoque diferente, utilizando tecnología relativamente nueva, como placas de circuitos y ordenadores, que eran poco comunes en los vehículos de la década de 1970.

Chrysler tenía mucha experiencia con la electrónica de vanguardia al trabajar con la NASA en las décadas de 1960 y 1970, ya que fueron pioneros en muchos aspectos, como el diseño de la primera etapa del cohete Saturno 1B que se utilizó en las primeras misiones Apolo, como el alunizaje de 1969. ^{[ 7 ]} Esto también dio lugar a otros logros, como la creación de códigos de diagnóstico de fallas para sus automóviles en la década de 1980, similares a los sistemas electrónicos extremadamente complejos que se utilizaron en los cohetes que ayudaron a diseñar. ^{[ 8 ]}

Su primer intento se desarrolló entre 1976 y 1978, donde no utilizaron un carburador de retroalimentación, sino una computadora de encendido en el filtro de aire que ajustaba el avance del encendido mientras el motor estaba en marcha. Cuando el motor se calentaba, el avance del encendido aumentaba progresivamente para funcionar con una variante de mezcla muy pobre del carburador Carter Thermoquad, que funcionaba como otros carburadores con surtidores más pobres para alcanzar una relación aire-combustible (AFR) muy pobre de 18.0:1. ^{[ 9 ]} Con el tiempo, mientras el vehículo estaba en marcha, el avance del encendido se incrementaba gradualmente después de que el vehículo se calentaba, y cada minuto transcurrido, hasta cierto punto, resultaba en un avance mayor, mientras que cada minuto transcurrido en ralentí reducía el avance para lograr la máxima eficiencia. El problema era que el coche se sentía falto de potencia al intentar acelerar, por lo que las mejoras posteriores en el sistema ayudaron a simplificarlo y reducir esta sensación. La fiabilidad también se vio afectada debido a su ubicación en el filtro de aire, lo que constituyó el mayor defecto del sistema. Los sistemas posteriores mejoraron este aspecto, pero este diseño acabó por sellar el destino de este sistema único.

En 1979, se añadieron un carburador de retroalimentación (Holley 6145) y un sensor de oxígeno a algunos modelos con motores como el slant 6, pero solo para California. Sin embargo, en 1980, se empezó a usar en coches de los 50 estados. También se añadieron convertidores catalíticos para intentar cumplir con las normativas de emisiones cada vez más estrictas.

Este nuevo sistema utilizaba un solenoide de control de mezcla para ajustar la cantidad de combustible que inyectaba en el sistema, basándose en los valores enviados a la computadora por el sensor de oxígeno, el sensor de posición del acelerador y el sensor de temperatura. Este sistema, muy antiguo, funcionaba casi como la inyección electrónica de combustible y se utilizó para diseñar el sistema de inyección electrónica de combustible del Chrysler Imperial de 1980-81, que resultó ser muy poco fiable y se dejó de fabricar. El sistema se mantuvo en el motor de 2.2 litros del Chrysler K Car , pero no se incluyó en camiones ni furgonetas debido a que las leyes de emisiones eran menos estrictas.

Para 1984, se habían solucionado los problemas iniciales de su sistema de inyección electrónica de combustible y, con el tiempo, muchos vehículos lo adoptaron, utilizando un sistema de diagnóstico a bordo desarrollado por Chrysler. Otros vehículos pasaron a utilizar el sistema de GM con un Rochester QuadraJet E4M, que era un carburador de retroalimentación diferente con un uso similar de solenoides y sensores de oxígeno.

General Motors (GM) se ha caracterizado por utilizar sistemas de inyección de combustible únicos en sus vehículos, como el sistema mecánico Rochester Ramjet en algunos Corvettes y otros automóviles de pasajeros entre 1957 y 1965, y el sistema de inyección de combustible analógico en algunos Cadillacs de 1975 a 1979. ^{[ 10 ]} Con esta experimentación, GM se familiarizó con la dificultad y el costo de hacer que un sistema EFI fuera asequible, y recurrió a carburadores de retroalimentación para muchos de sus vehículos más económicos en la década de 1980, mientras que Cadillac utilizó su experiencia para desarrollar EFI y desactivación de cilindros para sus modelos de gama alta, denominado sistema V8-6-4 . Debido a la gran cantidad de modelos, finalmente terminaron con 4 carburadores diferentes para adaptarse a su línea de vehículos:

• Ford y AMC: Carter YFA, Carter BBD
• Sistema Honda CVCC y "ordenador de vacío"
• Control electrónico de emisiones de Nissan (motores Z20 y Z24 de 1984 a 1986)
• Carburador Toyota Aisan y computadora de control de emisiones (en motor 22R)

• Ford EEC
• Control computarizado del motor AMC