[VÍDEO] Cómo comprobar un inyector piezoeléctrico con osciloscopio

Service Next explica en este vídeo técnico cómo realizar esta comprobación utilizando un osciloscopio y una pinza amperimétrica, dos herramientas necesarias para interpretar correctamente el comportamiento del inyector durante el arranque y en fase de aceleración.

El efecto piezoeléctrico aplicado a la inyección diésel

Los inyectores piezoeléctricos trabajan a partir del denominado efecto piezoeléctrico inverso. Determinados materiales, como la turmalina, el cuarzo o la sal de Signet, tienen la capacidad de generar carga eléctrica cuando son sometidos a una tensión mecánica. En el inyector ocurre el proceso contrario: al aplicar una corriente eléctrica, el material piezoeléctrico situado en su interior se deforma.

Esa deformación permite actuar sobre el mecanismo interno del inyector con gran rapidez y precisión. Por este motivo, este tipo de componente resulta especialmente sensible al análisis eléctrico, ya que su funcionamiento depende tanto de la tensión aplicada como de la corriente que circula por el actuador.

En el esquema eléctrico del sistema se observa que los dos conductores de cada inyector proceden directamente de la unidad de mando del motor. Esta conexión directa hace que la centralita sea la encargada de alimentar, controlar y descargar el actuador piezoeléctrico en cada fase de la inyección.

Por qué es clave comprobar el inyector piezoeléctrico con osciloscopio y pinza amperimétrica

Para realizar la prueba no basta con comprobar la tensión de alimentación. Según muestra Service Next, la conexión de una pinza amperimétrica es imprescindible para analizar la corriente en amperios que circula por el inyector. Esta lectura es la que permite validar si el inyector está respondiendo correctamente a las órdenes de la unidad de mando.

La comprobación del inyector piezoeléctrico con osciloscopio se realiza con el motor en marcha. Una vez arrancado el vehículo, la señal registrada permite observar las distintas fases de trabajo del inyector. En la pantalla del osciloscopio se aprecian las preinyecciones y la inyección principal, así como la variación de frecuencia cuando se acelera ligeramente el motor.

Al dar un pequeño acelerón, las señales se contraen y después vuelven a expandirse. Este comportamiento permite comprobar cómo cambia la frecuencia de activación del inyector en función del régimen del motor, una información muy útil para el técnico durante la diagnosis.

Fases de funcionamiento del inyector

El análisis de la señal permite dividir el funcionamiento del inyector en varias etapas. La primera corresponde al inyector cerrado. En esta fase, al no recibir excitación eléctrica, el actuador piezoeléctrico permanece en reposo y el inyector se mantiene cerrado.

Para iniciar la inyección, la unidad de mando alimenta el actuador con positivo y negativo. Al recibir tensión, y por efecto piezoeléctrico inverso, el actuador se dilata y provoca la apertura del inyector. Esta fase es la que permite el paso del combustible hacia la cámara de combustión en el momento preciso definido por la estrategia de inyección.

La segunda etapa corresponde al inyector abierto. Una vez que el actuador se ha dilatado, deja de consumir energía de forma continua. Su comportamiento es similar al de un condensador, ya que retiene la carga eléctrica acumulada. Gracias a esa carga, el actuador permanece dilatado y el inyector continúa abierto durante el tiempo necesario.

Esta característica explica una precaución fundamental: no se debe desconectar un inyector piezoeléctrico con el motor en marcha. Si se interrumpe la conexión en un momento inadecuado, el inyector podría quedarse abierto, con el consiguiente riesgo de provocar daños graves en el motor.

La descarga del actuador y el cierre del inyector

La última fase corresponde al cierre del inyector. Para finalizar la etapa de inyección, la unidad de mando actúa como un consumidor y descarga la tensión acumulada en el actuador piezoeléctrico. Al perder esa carga, el actuador se contrae y el inyector vuelve a cerrarse.

Este proceso de carga, mantenimiento de la carga y descarga es el que debe interpretarse correctamente en la señal del osciloscopio. Por eso, la lectura de corriente resulta tan importante como la lectura de tensión. El técnico no solo comprueba si la unidad de mando alimenta el inyector, sino también si el actuador absorbe y libera la energía de forma coherente.

La diagnosis de un inyector piezoeléctrico con osciloscopio permite, por tanto, ir más allá de una simple comprobación eléctrica básica. El análisis de la forma de onda ayuda a entender si se producen correctamente las preinyecciones, la inyección principal, la apertura, el mantenimiento de la apertura y el cierre del inyector.