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Resultan conocidas las funciones principales de los inyectores de combustible, que podemos sintetizar en el suministro de gasolina o diesel a las cámaras de combustión de los motores, de la forma más pulverizada posible y lográndolo en el momento justo y en la cantidad de combustible requerida para cada régimen de trabajo del motor.

En un principio su funcionamiento era mecánico y la apertura del inyector se producía por la presión hidráulica del combustible sin ninguna intervención electrónica. Luego, con el desarrollo de los sistemas de inyección, se impuso el control electrónico sobre estos elementos, primero mediante electroválvulas y finalmente mediante sistemas piezoeléctricos.

La piezoelectricidad (proveniente del griego piezein, que significa “estrujar o apretar”) es un fenómeno presentado por determinados cristales, que al ser sometidos a tensiones mecánicas, adquieren una polarización eléctrica y a la inversa, estos cristales se deforman al ser sometidos a un campo eléctrico. El efecto piezoeléctrico es normalmente reversible: al dejar de someter los cristales a un voltaje exterior o campo eléctrico, recuperan su forma. Estos cristales podemos encontrarlos en forma natural, como el cuarzo, o en forma sintética. En los piezoeléctricos, el elemento está formado por unas placas metálicas separadas por un dieléctrico de cuarzo, semejante a la construcción de un condensador de placas planas.

En 2003, la conocida Compañía Bosch presentaba la tercera generación de la inyección Common Rail con inyectores piezoeléctricos en línea. Esta novedad provocó una revolución en la tecnología utilizada hasta el momento, desató una gran demanda de estos componentes, entre los fabricantes de vehículos, a partir del 2008 atendiendo a su alto rendimiento, bajos consumos y baja contaminación.  Al principio los piezoeléctricos sustituían directamente las electroválvulas y seguía siendo la presión del combustible la que terminaba levantando la aguja, pero en los más recientes desarrollos de los piezoinyectores, es transferido al interruptor rápido de aguja de tobera sin fricción (un control directo sobre la aguja del inyector), lo que le permite una atomización del combustible precisa y casi perfecta. Hoy la mayoría de las marcas utilizan piezoinyectores, ya que son más livianos y reaccionan muy rápido (unas 10 veces más rápidos que los inductivos), con ello, dentro de cada ciclo de explosión se pueden producir varias inyecciones aumentando la suavidad de funcionamiento y reduciendo aún más el consumo. El número de inyecciones por ciclo en los piezoinyectores actuales puede alcanzar la cantidad de cinco, dos preinyecciones, la inyección principal y dos post inyecciones. Se destacan, entre otros, los nuevos inyectores desarrollados por Siemens VDO Automotive AG con la tecnología piezoeléctrica, que satisfacen con holgura la norma anticontaminante Euro 4. Las presiones de inyección se han ido incrementando y ya en la cuarta generación de Common Rail se alcanzan hasta 2 500 bar, y se estima que en un futuro puedan alcanzar los 4 000 bar. En su aplicación en motores de gasolina es posible obtener presiones de inyección entre 130 a 200 bar.

Entre las ventajas del uso de los piezoinyectores podemos mencionar: una mayor flexibilidad en la activación de los momentos de inyección, un menor consumo de combustible, el incremento de la potencia, reducción de los ruidos de la combustión, reducción de las emisiones contaminantes y una suavidad en el funcionamiento de los motores. La introducción del piezoinyector ha abierto nuevas posibilidades a los ingenieros de desarrollo de motores para establecer las prioridades al diseñar un motor: hasta 3 % menos de consumo o una reducción de las emisiones de 15 % a 20 % o de 5 % a 7 % más de potencia o reducir el ruido del motor en 3 dB(A), en comparación con los inyectores comandados por electroválvulas.

Continuarán los desarrollos y perfeccionamientos de este componente para cumplir con las exigentes normas de control de emisiones Euro 5 y Euro 6, así como en el mejor funcionamiento de los motores de combustión, pero sin dudas nos encontramos hoy en la era de los piezoinyectores.