Sensores y Actuadores

Modulo II Inyección Electrónica

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Sensores en la Inyección Electrónica Los automóviles actuales tienen una cantidad importante de sensores (de 60 a 70 sensores en algunos casos). Estos sensores son necesarios para la gestión electrónica del automóvil y son utilizados por las unidades de control que a su vez gestionan el funcionamiento del motor o diferentes sistemas, como por ejemplo AIRBAG, EPS, ABS, etc. El sensor convierte una magnitud física que puede ser temperatura, revoluciones del motor, química, en una magnitud eléctrica que pueda ser entendida por la unidad de control.

En este módulo nos centraremos en el estudio de los diferentes sensores que son fundamentales para el correcto funcionamiento de la inyección electrónica. Los sensores que cumplen una función especial dentro del sistema de inyección son:

• CKP – Posición y Velocidad del Cigüeñal. • CMP – Sensor de la posición de la barra de Levas. • TPS – Posición de la Mariposa de aceleración

• MAP – Presión Absoluta del Múltiple de admisión. • MAF – Flujo de Masa de Aire. • CTS – Sensor de la Temperatura del Refrigerante. • IAT – Sensor de la Temperatura del Aire de admisión. • O2 – Sensor de oxígeno de los gases de escape. • KNS – Sensor de Golpeteo o detonaciones. • BAP – Presión Barométrica.

SENSOR DE POSICIÓN DEL CIGUEÑAL. La función que cumple es la de ubicar la posición del cigüeñal (Pistón # 1) y el cambio de velocidad del giro del cigüeñal o RPM del motor, con el objetivo de que el PCM controle la activación del relé de la bomba de combustible, la dosificación de combustible y el punto de encendido.


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Este sensor puede ser de tipo inductivo, efecto hall o óptico.

Tipo Inductivo.

El sensor CKP de tipo inductivo genera una onda alterna senoidal con una irregularidad cíclica, producida por un faltante de dientes sobre la rueda fónica de excitación montada en el cigüeñal.

Consta de una bobina arrollada sobre un núcleo de imán, enfrentado a la rueda dentada o fónica.

Existen dos diseños de ruedas fónicas:

La mayoría de los sistemas: 60 dientes – 2 dientes = 58 dientes.

En el caso de Ford: 36 dientes – 1 diente = 35 dientes.

El sensor CKP, tienen solo dos pines de conexión, correspondientes a los extremos de la bobina del sensor. En algunos CKP tienen 3 cables, siendo el tercero un mallada o blindaje a masa, para evitar interferencias parásitas del encendido.



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Forma de Onda del Sensor CKP Inductivo.

Al conectar el osciloscopio se debe observar la siguiente forma de onda inductiva

En el caso de un sistema de 36 dientes:

Conexión del sensor CKP

En el circuito eléctrico del sistema de inyección electrónica de un motor el ckp puede venir expresado por un circuito sencillo fácil de analizarlo




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Sensor de Efecto HALL

El sensor de giro de señal pulsante tiene unas características completamente diferentes a la inductiva, en el caso del sensor de efecto hall, la señal cambia a dos posiciones fijas que son 5 voltios o 0 voltios. En la gráfica inferior se muestra una forma de un sensor de giro efecto hall.

El sensor de efecto HALL se conecta mediante tres cables eléctricos:

– Alimentación que suele ser de 5 o 12 voltios.

– Masa del vehículo. – Señal de salida que varía según la posición de la corona metálica



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Para diagnosticar un sensor Hall, verificar la tensión de alimentación y la variación de la tensión de la señal de salida cuando alguna ventana de la corona permite el flujo del campo magnético.

Un sensor de efecto Hall en el circuito de conexión con el PCM se expresa:

CKP OPTICO.

Este utiliza una luz infrarroja para operar el sensor. Un rayo de luz generado por un diodo emisor de luz (LED) actúa sobre un diodo fotosensible. Cuando el diodo fotosensible “ve” la luz, el circuito de referencia es aterrizado (Tensión baja) y al bloquear la luz hacia el diodo fotosensible este deja al circuito de referencia abierto y la ECU “ve” el voltaje de referencia (Tensión alta).




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Un disco de acero acanalado gira entre los diodos, las ranuras permiten a la luz actuar sobre el diodo fotosensible con relación a la rotación del motor.

Este al igual que el de efecto Hall posee tres cables uno de alimentación, uno de tierra y el restante es de señal.

La señal que general este tipo de sensor es digital.

Diagnósticos y DTC.

En un inductivo:

Medición de la resistencia: Típica de 250 Ohm a 1.500 Ohm según el sistema.



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Medición del aislamiento a masa: Conectar el Óhmetro a un pin del sensor y el otro pin a masa. Debe dar resistencia infinita.

Comprobación de la señal con osciloscopio

En un Efecto Hall y Óptico.

Verificar la tensión de alimentación y la variación de la tensión de la señal de salida

Comprobar la señal con un osciloscopio.

Sensor de Posición de Árbol de Levas o CMP.

El sensor CMP sensa el Punto Muerto Superior del primer cilindro en el tiempo de compresión y lo convierte en una señal eléctrica. Este a diferencia del CKP va ubicado junto al eje de levas.

Al igual que el anterior pueden existir tres tipos, inductivos, efecto hall y ópticos.

CMP Óptico.

Este sensor comparte los elementos constitutivos con el CKP de tipo óptico con la diferencia de que la señal es recibida por las dos ventanillas internas mientras que la señal del CKP es dada por las cuatro ventanillas externas del rotor.




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El sensor CMP de efecto Hall trabaja de la misma manera que el CKP Hall a diferencia que se ubica sobre el árbol de levas.

Los Dtc que se presenta ante una falla del CMP se presentan en la siguiente tabla.

SENSOR DE POSICIÓN DE LA MARIPOSA DE ACELERACIÓN O TPS. Detecta la posición y la velocidad de apertura de la mariposa de aceleración para enviarla a la ECU con el propósito de:

Corregir la dosificación de combustible. Corregir el avance de encendido. Controlar la marcha de ralentí. Controlar la activación de la EGR. Desconectar el A/C en aceleración súbita.

El sensor TPS es un potenciómetro o divisor de tensión que utiliza una pista resistiva y un cursor o escobilla móvil. La señal de salida del sensor TPS inicia con una tensión mínima, y a medida que se abre la mariposa la tensión debe ir ascendiendo hasta llegar al valor máximo.



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La señal del TPS es una señal de tipo analógica y que obsevandola en el osciloscopio presenta la siguiente forma:

Condiciones de trabajo de un TPS.

Marcha lenta: o mariposa cerrada es detectada por el TPS en base a su condición de tensión mínima, dicha tensión debe estar comprendida en un rango predeterminado y entendible por el ECM como marcha lenta.

A este valor se denomina Voltaje Mínimo del TPS o Vmin 0.5 v.

Barrido de la pista: El cursor o escobilla debe recorrer la pista del potenciómetro sin cortes ni falsos contactos, para evitar malos funcionamiento del sistema.




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La salida de tensión del TPS "Arranca" con el V. Mínimo, y a medida que se abre la mariposa la tensión debe ir aumentando hasta llegar al valor máximo, 4 y 4.6 voltios.

Apertura Máxima: ( Full throttle ), la ECM detecta la aceleración a fondo. En esta condición el ECM efectúa enriquecimiento adicional, modifica el avance y puede interrumpir el accionamiento de los equipos de A/C.

La forma de comprobar esta condición se realiza con el acelerador a fondo, la medición debe arrojar una lectura comprendida entre 4 y 4.6 voltios, siempre con el sistema en contacto.

El circuito de trabajo de un TPS es muy sencillo en donde toma dos cables de alimentación positiva y tierra y el tercero es el de señal, pueden existir TPS de 4 y 6 cables cuyas descripciones lo vemos a continuación.

TPS 3 CABLES



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TPS 4 CABLES

TPS DE 6 CABLES

SENSOR DE FLUJO DE AIRE

El sensor MAF está diseñado para medir el flujo de aire que ingresa al motor, este dato

viaja hasta el PCM por medio de un cable el cual envía una señal de voltaje que cambia

de acuerdo al flujo.

Internamente el sensor funciona mediante un hilo muy fino metálico el cual se encuentra a

muy alta temperatura, en el momento que comienza a entrar aire el aire enfría este hilo y

las cargas cambiantes de aire causan un efecto diferente sobre la temperatura del hilo,

entonces todo el circuito que maneja el tema del calentamiento del hilo generara una

señal de voltaje de acuerdo a que tanto es enfriado.

Esto se encuentra incorporado dentro del sensor, el cual va ubicado en el sistema de




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admisión del vehículo, lo más próximo al filtro de aire del motor. La siguiente imagen muestra la configuración interna del sensor MAF.

En la imagen se puede apreciar el sensor en dos vistas una de ellas en corte con lo cual se interpreta su interior, estos sensores que incorporan el IAT, se denominan sensores de flujo totales, en la mayoría de motores FORD, se utilizan este tipo de componentes. El MAF sensor está compuesto por el par de hilos que se muestran en la imagen de la derecha, internamente existe un circuito que permanente monitorea los cambios de temperatura del hilo por medio de un trasluctor eléctrico, esto al interior del sensor, lo importante es interpretar que esto es un conjunto sellado y de el sale una señal hacia el PCM, que es la que realmente nos interesa al momento de la medición o verificación, entonces lo primero que será necesario chequear en un MAF es que el cable de señal este generando un valor de voltaje de acuerdo a la aceleración. Para eso disponemos del multímetro en la condición de voltios y procedemos a ubicar el PIN de señal en el sensor, una vez realizada esta operación aceleramos el motor y debemos esperar un cambio de voltaje para cada condición de RPM, la imagen inferior muestra la forma de tomar la medida directamente en el sensor.



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El siguiente ejemplo es el de una FORD F 150 TRITON.

En esta grafica se puede apreciar claramente que ahora se cuenta con un valor preciso de voltaje para varias posiciones de RPM. Ahora otro paso que se puede realizar sobre la medición es interpretar si ese cable de señal que va hasta el PCM, no presenta ningún tipo de interferencia, para eso se utiliza la misma conexión que en la medición con voltaje pero ahora se emplea el osciloscopio en una escala adecuada, con la disposición mostrada se procede a realizar aceleraciones fuertes (3000 RPM Aprox.), y en este proceso debemos encontrara imágenes como la mostrada a continuación.

Es importante que las aceleraciones sean rápidas es decir acelerar y soltar, una buena grafica de un sensor MAF debe estar acorde con la imagen mostrada en el oscilo grama.




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Ahora no solamente es necesario revisar el conector de señal, en el sensor, en el resto de pines es importante interpretar que se encuentren bien las masas y las alimentaciones, Puesto que de esto depende que el circuito electrónico al interior del sensor opere correctamente, en este sensor también encontramos el IAT, pero este no va a ser explicado, en esta instancia, ya que la operación es exactamente igual a la descrita anteriormente. En el siguiente esquema encontramos el sensor MAF de una FORD FOCUS DEL AÑO 2006.

En el esquema se puede interpretar que el IAT, cuenta con su disposición convencional, masa de sensores y la respectiva señal proveniente del ECT, en el caso del sensor MAF, podemos apreciar varias conexiones, en la parte inferior del esquema, observamos una línea positiva proveniente del contacto, este positivo (Sombreado con rojo en el esquema) sirve para alimentar el circuito del sensor MAF y calentar el hilo, en el esquema también encontramos en la parte inferior un cable correspondiente a masa del motor, en este cable de masa del motor, no debemos encontrar diferencia de tensión entre la masa medida en el motor y la masa medida en el sensor.



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En la parte superior del esquema encontramos las conexiones con el PCM, en estos cables existe un Pin que va al PCM No 50 el cual esta sombreado con verde, en donde encontramos la señal del Maf, en este punto vamos a ubicar el multímetro o el osciloscopio para las diferentes medidas, veamos que dice el catalogo del fabricante para este pin.

En esta tabla se puede apreciar que el fabricante solo presenta dos pruebas para el sensor, con lo cual no precisa un diagnostico, como el presentado con la grafica a diferentes revoluciones.

Por otro lado el cable sombreado con azul, encontramos una masa del maf, llamada MAF RTN un retorno del sensor y es utilizada por el PCM, para diagnosticar el buen funcionamiento del circuito, este cable llega al pin 9 del PCM, en la siguiente tabla se muestra la especificación del fabricante para este pin.

Es importante saber que existe una tolerancia para esa masa que son 30 mv, es decir la

medida se realiza con el cable negro ubicado en masa del motor, el cable rojo ubicado en

el cable del sensor o el pin del PCM 9 y la escala del multímetro en milésimas de voltio

mv.

Si existe alguna duda en la conexión entre el sensor y el PCM, se procede a revisar la

continuidad de cada uno de los cables y el PCM, o su respectiva masa o positivo de contacto.

No todos los sensores MAF, presentan la misma disposición física, algunos tienen diferente forma, lo importante es que en cualquiera que sea tenemos que encontrar un

arreglo eléctrico de estas características, por ejemplo en la siguiente imagen se encuentra

un sensor de una FORD FREESTAR 2007, aunque físicamente el sensor es más pequeño que los acostumbrados a ver en modelos como Explorer taurus u otros, la

función es la misma y el conexionado idéntico.




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Imagen Hilo Caliente del Sensor

Conexión eléctrica del sensor 6 pines

Positivo contacto

Masa motor

Masa IAT

Señal IAT

Señal MAF

MAF RTN (masa MAF.



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Ahora existe un segundo tipo de sensores MAF que operan en su interior de forma muy similar a los sensores de voltaje, la principal diferencia es que este tipo de sensores aterrizan a masa una tensión de referencia que le coloca el PCM al sensor, este sensor genera ahora una señal pulsante permanentemente, esta señal pulsante va a tener una frecuencia que aumenta de acuerdo a la cantidad de aire que ingresa al sistema, a mayor entrada de aire, mayor generación de frecuencia, pero el voltaje cambiara a dos posiciones fijas de 5V y O V, en la siguiente imagen se muestra un ejemplo de este tipo de señal.

Este tipo de sensores, generan una frecuencia muy baja cuando el motor se encuentra en KOEO por esta razón el PCM podría diagnosticarlo incluso cuando está detenido el motor, en condiciones de motor detenido la frecuencia en varios tipos de sensores esta alrededor de 100HZ y encendido en marcha mínima se acerca a los 2000 HZ, el máximo valor de frecuencia se va a presentar en entradas altas de flujo teniendo aproximadamente un valor de 8000 HZ.

La imagen muestra la conexión típica de un sensor por frecuencia en este caso los tres

pines representan un positivo una masa y la señal.




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SENSOR DE PRESION ABSOLUTA O MAP

El sensor MAP envía una señal que puede ser analógica o digital , de acuerdo a la Presión Absoluta del Múltiple de Admisión, para informar sobre la carga del motor a la ECU, con el propósito de establecer la dosificación del combustible

Cuando la presión en el múltiple incrementa, el voltaje de salida aumenta; las unidades de medición que debemos considerar para este sensor son Kpascales, mmHg o Bares.



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Ubicación del sensor

El MAP se puede ubicar en la carrocería, cuerpo de aceleración, múltiple de admisión y en la ECU.

La señal de un MAP de tipo analógico presenta tres pines de conexión que son de alimentación, tierra y señal que observándolo en el circuito eléctrico es de muy fácil entendimiento.




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Si analizamos el circuito observamos tres puntos A,B,C. estos puntos significa

• A = Masa electrónica la cual debe tener un rango menor de 60 mV.

• C = Alimentación o Vref. (4,8 – 5 V) que toma del PCM

• B = Señal variable de voltaje DC.

La cual toma los siguientes valores:

-MOTOR APAGADO: Señal entre 3,8 a 4,8 V.

(De acuerdo a la altura o presión atmosférica 101.000 Pa = 1 atm = 760 mmHg).

MARCHA RALENTI: Señal entre 1,2 a 1,8 V.

(De acuerdo al vacío en el múltiple de admisión).

ACELERACION SUBITA: Señal entre 3,8 y 4,8 V.

DESACELERACION: Señal entre 0,5 y 1,2 V.

MARCHA DE CRUCERO: Señal entre 1,2 a 1,8 V.

(Similar al valor de marcha ralentí).



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Un sensor MAP digital presenta tres pines en donde el rango de medición a la señal debemos considerarlo como frecuencia.

Con el interruptor de encendido en On motor apagado y el sensor conectado podemos realizar las siguientes pruebas de medición.

1 Señal de alimentación 12V.

2. Masa del electrónica menor a 60 mV

3. Señal Variable.

Motor apagado: 160 Hz de acuerdo a la altura.

Marcha en ralentí: 100 a 110 Hz de acuerdo al vacio del multiple de admisión.

Aceleración Súbita: 150 a 160 Hz

Desaceleración: Entre 90 a 100 Hz.




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SENSOR DE TEMPERATURA DEL LIQUIDO REFRIGERANTE O CTS.

La función principal de este elemento es sensar la temperatura del líquido refrigerante del motor y enviar una señal analógica a la ECU para que realice las siguientes operaciones:

Corregir la dosificación de combustible.

Corregir el avance de encendido.

Controlar la marcha de ralentí.

Controlar la activación de la EGR.

Controlar el accionamiento del electro ventilador del motor.

Este sensor de compone de dos terminales de alimentación uno positivo y otro negativo e internamente posee un sensor de temperatura tipo termistor con coeficiente negativo tipo NTC o coeficiente de temperatura negativo, la forma de onda de este sensor es del tipo exponencial pero invertida que se interpreta con un aumento de la temperatura hay menor resistencia.

La alimentación es suministrada por la ECU (Vref.)

La masa es suministrada por la ECU (masa electrónica)

El valor de la resistencia del termistor es afectado por el valor de la temperatura del líquido refrigerante.

Con el motor frío, la temperatura del refrigerante será baja y la resistencia del termistor será alta, pero la tensión de la señal será alta. A medida que el refrigerante del motor aumenta su temperatura, el valor de la resistencia del termistor y la tensión de la señal disminuyen.



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SENSOR DE TEMPERATURA DEL AIRE DE ADMISIÓN IAT

La función que cumple este sensor consiste en medir la temperatura del aire que ingresa al motor y enviar una señal analógica a la ECU para que realice las siguientes operaciones:

Corregir la dosificación de combustible.

Controlar la activación de la EGR.

La señal del sensor IAT sirve para que la ECU compense la densidad del aire que ingresa al motor. La densidad del aire varía con la temperatura de esta forma si el aire caliente contiene menos oxígeno, por lo tanto la ECU tiene que realizar ajustes en la dosificación de combustible.

La ubicación de este sensor esta en el múltiple de admisión y en algunos casos forma n solo conjunto con el MAF o sensor de flujo de aire.




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El circuito de funcionamiento del sensor es muy sencillo en donde este forma un partidor de tensión con el Termistor y con una resistencia que está presente en el interior del PCM de esta forma conforme cambie la resistencia en el elemento sensor el voltaje del partidor cambiará, esta señal es captada por el PCM para realizar las funciones anteriormente nombradas.



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ACTUADORES.

Entre los elementos actuadores que estan presentes en el sistema de inyección electrónica estan los inyectores, módulos de bobinas, la IAC, etc.

Inyectores:

Los inyectores son electro válvulas.

En su interior hay una bobina, una armadura, un resorte y una válvula.

Cuando una corriente eléctrica pasa a través de la bobina, se crea un campo magnético que hace que la válvula se abra.

La activación de los inyectores y el control lo hace el PCM mediante la etapa de potencia que se encuentra dentro de la ECU, generalmente con componentes semiconductores de gran resistencia a corriente y voltaje.

Al activar el inyector se genera una forma de onda que se le conoce como el pulso de inyección y que observándola se pueden distinguir variar áreas.




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Lo que espera ver el inyector es el pulso negativo por parte del PCM y de esta manera activa ya que por el otro pin del inyector están los 12v que vienen de la batería.

Es importante recordar que después de un tiempo prolongado del uso de un vehículo con sistema de inyección de gasolina se efectúe la limpieza de los inyectores, debido a la formación de sedimentos en su interior que impiden la pulverización adecuada del combustible dentro del cilindro, produciendo marcha lenta irregular, pérdida de potencia que poco a poco se va apreciando en la conducción. Se puede adquirir en las tiendas de partes, líquidos limpiadores de inyectores que se pueden agregar al combustible, y que son relativamente efectivos. Estos limpiadores se le pueden agregar al combustible periódicamente, considerando este procedimiento como un programa de mantenimiento regular.



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Revisión de los inyectores.

La verificación inicial que se debe realizar a cada uno de los inyectores, es su resistencia interna, para esto es necesario ubicar el multímetro en la disposición de Resistencia y evaluar su valor, el dato exacto de resistencia lo suministra el catalogo del modelo o al menos se debe realizar una prueba comparativa.

Según la imagen puede observar el proceso de medición que se debe encontrar en un rango entre 14 y 18 Ohms.

Luego de esta operación se debe evaluar el correcto funcionamiento del inyector, para esto se utiliza un banco de inyectores dispuesto para esta operación.




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Cada inyector es activado por un generador de pulsos el cual simula la actividad del inyector en el automóvil, una vez colocado el inyector como se muestra en la figura superior se procede a realizar una serie de pruebas que llevan a evaluar el correcto desempeño del inyector.

Prueba de Atomización:

En esta prueba se evalúa un correcto cono de atomización para cada uno de los inyectores, lo interesante es que ninguno presente diferencia de cono con los otros, ni tampoco que se genere una gota en medio del cono. La imagen inferior muestra un ejemplo de cómo se debe presentar una evaluación visual de un cono de inyección correcto.

Prueba de estanqueidad.

En esta prueba se evalúa el correcto sellado del inyector cuando es sometido a presión y no es activado con ningún pulso, para esta prueba el banco eleva la presión del riel, y no activa el inyector. Si el inyector gotea indicara una fuga en la válvula del mismo.

La imagen inferior muestra esta explicación:

Prueba de volumen de inyección:

En esta prueba se busca evaluar la diferencia en volumen que existe entre el llenado de un inyector con respecto a otro inyector, para esto se colocan todos los inyectores en el banco a un nivel de presión constante. El equipo provee una activación igual en tiempo



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para todos, de esta forma en un tiempo determinado se deben observar las diferencias en los volúmenes de inyección vertidos en cada probeta.

La imagen inferior muestra esta operación:

SISTEMAS DIS.

La bobina del tipo DIS, es lo que se llama un transformador puro, en esta bobina se presenta una activación del primario y en el secundario se tiene un circuito que pasa por dos cilindros al mismo tiempo.

En la siguiente grafica se presenta el esquema eléctrico de un sistema DIS:




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En el esquema se puede interpretar que la bobina es un trasformador el cual tiene un devanado primario y un devanado secundario, el primario es en el cual se encuentra el positivo de contacto y la activación del PCM, y en el secundario tenemos los cables de alta tensión hasta las bujías.

En el primario encontramos que el circuito se encuentra colocado permanente a positivo (Numero 1 de la grafica), este positivo proviene directamente del interruptor de encendido, o en algunos casos desede un relay.

Este relay provee el positivo de una manera más firme puesto que evita las caídas de tensión desde la batería hasta la bobina que a veces ocurren cuando la corriente pasa por el interruptor de encendido.

La alimentación de este componente es directa del sistema de carga, y es parte fundamental para un buen funcionamiento que este se encuentre siempre en valores adecuados.

Por el otro lado del circuito primario, se encuentra la activación de la bobina. Esta activación es dada por una masa la cual proviene directamente del PCM. Esta masa la coloca un transistor de potencia o un circuito integrado que cumpla esta función (Driver).

La gestión electrónica que permite calcular el momento exacto para generar el pulso de masa al primario de la bobina, estará dado por la respectiva posición del CKP y el CMP. La duración y avance de este pulso dependen de la respectiva carga del motor y las condiciones de operación.

El pulso a masa en el primario de la bobina es el conocido ángulo DWELL, este tiempo que demora la masa en el primario de la bobina logra saturar el devanado primario y una vez que el PCM, suelta esta masa se genera la inducción al circuito secundario.

Si se analiza el punto 2 del esquema con un osciloscopio, encontraremos que cuando no se tiene pulso a masa se encuentra una línea positiva que debe tener el voltaje del sistema de carga, en la siguiente imagen se presenta esta figura.



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En la parte A(sombreado rojo) se puede apreciar el voltaje positivo, este positivo que se registra pasa a través del devanado primario. Una vez que el PCM determina que es necesario colocar masa, o sea realizar la saturación de la bobina, esta línea baja a un estado de 0 (masa).

El tiempo que la bobina se encuentre a masa en su primario se muestra con la línea azul y la letra B, este se llama saturación.

La saturación es muy importante porque determina que tan bien va a quedar “cargada” la bobina y cambia de acuerdo a cada nivel de revoluciones del motor.

Esta saturación se ve sacrificada en altas revoluciones, por lo cual el sistema esta diseñado para que en alto régimen se tenga una correcta saturación. Esto se da cuando se carga completamente la bobina, ahora como en bajas revoluciones se cuenta con mucho mas tiempo para esta operación es necesario acortar esta saturación. Por eso en algunos casos se encuentran limitaciones de corrientes en bajas revoluciones.

Es decir en bajas vueltas del motor el PCM limita la corriente en la bobina, pero en altas vueltas corta esta estrategia, puesto que ya es necesario utilizar hasta el mas mínimo instante para que se cargue la bobina.

Una vez que se “suelta” esta masa que fue colocada por un transistor, se genera un fenómeno de inducción magnética, es en ese instante se comenzara a producir la chispa en la bujía.

En el devanado primario vamos a encontrar que seguido del ángulo DWELL o saturación de la bobina se tendrá un pico producto de esta inducción, la grafica siguiente muestra esta interpretación.




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En la grafica se observa que seguido del ángulo DWELL, el cual es de aproximadamente 3 ms, se da un pequeño corte de esta masa, esto es una limitación de corriente por parte del modulo de encendido o del PCM. Una vez se suelta completamente la masa se genera un pico de extra tensión que llega a valores de hasta 400 V, la buena condición de este pico determina en muchos casos una buena operación del sistema. Este fenómeno se presenta de forma similar tanto en el devanado primario como en el secundario, solo que en el secundario son multiplicados los valores de voltaje y divididos los valores de corriente. El tiempo seguido una vez se genera el pico es cuando en el secundario se alcanza tanta tensión eléctrica como para vencer la resistencia del espacio entre los electrodos de la bujía al nivel de presión de la cámara (GAP). El tiempo que dure fluyendo la chispa entre los electrodos de la bujía, se conoce como tiempo de quemado, puesto que es el tiempo en el cual se encuentra chispa corriendo a través de la bujía. En la siguiente imagen podemos apreciar esta afirmación:

Toda la imagen sombreada con color amarillo es el tiempo de quemado , este debe encontrarse dentro de valores muy precisos , a nivel de RPM de 3000 este tiempo de quemado se debe encontrar entre 1 y 2 ms, de lo contrario es necesario analizar lo que pasa con las bujías y separaciones de los electrodos. Seguido del tiempo de quemado se encuentra unas pequeñas ondulaciones, las cuales se llaman oscilaciones de la bobina, están indican que la bobina todavía presenta carga almacenada y son una buena demostración de su estado. La ausencia de estas oscilaciones indica deterioro de los devanados. En los sistemas DIS se presenta un fenómeno por el cual la corriente en el secundario pasa a través de dos bujías al mismo tiempo, es decir en una parte del circuito la corriente es ascendente y en el otro es descendente, el arreglo o la disposición de los cables de



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alta esta determinado de tal forma que cada vez que existe la chispa de encendido se aproveche en el cilindro que se encuentre en compresión mientras el cilindro complementario se encuentra en tiempo de escape.

Si el flujo de corriente se presenta de forma simultanea en el devanado secundario la chispa saltara en dos cilindros prácticamente de forma simultanea, entonces si analizamos por ejemplo un motor de 4 cilindros, tendremos que esta saltara por 1 y 4 al mismo tiempo, en ese instante tendremos que el cilindro 1 se encuentra en el ciclo de Admisión por ejemplo y el cilindro 4 se encuentra en el tiempo de escape. Como 4 esta en escape la chispa saltara a través de los electrodos sin ninguna dificultad, con lo cual esta chispa en este cilindro estaría perdida, y en el cilindro 1 la presión será máxima por estar en compresión y es donde la chispa encenderá la mezcla.. Ahora una vez el motor a girado 360 grados, el cilindro 4 se encuentra ahora en compresión y el primero en escape, o sea que de nuevo se genera un efecto inductivo en la bobina y se tendrá la chispa, pero como ahora el No 1 esta en escape aquí no se necesita la chispa o sea que pasa sin ninguna dificultad, pero el cilindro 4 estará en su compresión o sea que allí estará ahora aprovechada la chispa.

Aunque se podría pensar que el PCM, solo tendría que colocar chispa cada 360 grados, gracias al CKP y el CMP, puede conocer a que cilindro le esta colocando la chispa y además cuantos grados de avance coloca a cada uno de ellos. Estos sistemas se conocen como chispa perdida, por la explicación anterior, en alguno modelos podemos encontrar varios cilindros operados con lo que parece una sola bobina, en es caso se tiene varios transformadores dentro de un solo cuerpo.




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Por ejemplo un sistema triple chispa perdida:

En esta imagen se puede apreciar seis salidas de cables hacia los cilindros, pero 4 terminales en el conector eléctrico de la bobina, si analizamos el esquema eléctrico de esta bobina tenemos que:



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Por la línea roja se presenta el positivo, el cual va a ser común para todas las bobinas, este positivó sigue un camino hasta un condensador que elimina parte del ruido electrónico en el sistema.

Y por los cables con líneas azules se presenta la activación por masa, esta va directo al PCM.

Cada fabricante dispone de la ubicación de las bobinas, estas pueden venir contenidas en un solo cuerpo, o pueden estar dispuestas en paquetes individuales.

Una característica fundamental para las bobinas DIS, es si esta incorpora el transistor de potencia.

En caso de incorporar el transistor de potencia, el modulo de control PCM solo enviara a las bobinas una serie de pulsos que excitan la base del transistor y generan el salto de chispa hacia los cilindros.

BOBINAS DIS TRANSISTOR INCORPORADO

En la siguiente imagen se muestra el arreglo interno que presenta este tipo de bobinas en las cuales a su interior se encuentran los transistores de potencia.




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Ahora toda la bobina se ve como la siguiente figura, en este caso saldrán 4 cables hacia el PCM, donde encontramos dos cosas fijas que son la alimentación y la masa, y los otros dos conductores son las respectivas señales para cada uno de los transistores de potencia.

En este tipo de bobina encontramos una serie de pulsos desde el PCM hacia la bobina, los transistores que tenemos para esta función son de fabricación especial llamados compuerta Aislada, es decir no existe ninguna relación eléctrica entre la base y el emisor como en los antiguos TBJ o Darlintong. En este caso solo necesitan un pequeño pulso de aproximadamente 4 voltios, el tiempo que dure este pulso corresponde al respectivo tiempo de saturación de la bobina, la gran ventaja de este sistema es que el PCM ya no tiene que manejar grandes cargas, solamente el pulso que en la mayoría de los casos se trabaja con características digitales (Corriente muy baja).

Este tipo de transistores operan de una manera muy especial, usando una pequeña señal digital por parte de la activación y transportando gran cantidad de corriente entre base y colector.



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En la imagen se puede apreciar configuración de uno de ellos, este tipo se denomina IGBT. Una de las diferencias es que la base, se denomina como Gate en el cuadro de la derecha se puede observar que podría transportar hasta 600 V y una corriente de 16 A. Ahora se muestra la imagen tomada con el osciloscopio para verificar los pulsos en las bobinas.

Con esta ubicación de un canal del osciloscopio, se ubica las escalas del osciloscopio de tal forma como se presentan a continuación.




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Cada uno de estos pulsos va al transistor que se encuentra dentro de la bobina y genera la saturación de la bobina.

Ahora si bien, este tipo de bobinas dificulta el proceso de medición del tiempo de quemado por el circuito primario se puede realizar una prueba de sus condiciones de quemado pero por el circuito secundario, para esto se ubica el osciloscopio con una pinza especial para esta operación en cada uno de los cables de alta que se quieren analizar.



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Esta disposición también permite ubicar el pico inductivo, la saturación y el tiempo de quemado, solo que la escala es ahora en Kilovoltios.

Si se quiere es analizar de una forma mas avanzada el sistema de bobinas, se puede hacer uso del osciloscopio para verificar por ejemplo, el positivo de la bobina y la masa de la bobina, aunque estos valores parecen estables en su funcionamiento, cada vez que internamente en la bobina se presentan saturaciones del primario estos cables sufren caídas de tensión, en la grafica siguiente se presenta la ubicación de la herramienta para una buena evaluación del sistema.

Si se ubica una toma doble de medidas, o sea con un canal el cable rojo y con otro canal el cable azul se tiene la siguiente imagen.




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Si se ubica un canal en los pulsos de la bobina y otro canal en el cable rojo (Positivo de contacto), se encuentra que cada pulso corresponde a una saturación de la bobina por lo tanto la tensión cae como lo muestra la imagen, lo máximo que puede caer en tensión por cada pulso es 1 voltio.

Ahora si se ubica un canal en los pulsos y otro canal en la masa (Cable Azul), se tiene que cada vez que se genere pulso hacia la bobina, la masa tratara de levantarse de la línea cero, en la siguiente imagen se puede apreciar esta afirmación.

En la imagen se puede apreciar que cada vez que se genera el pulso la línea superior (Cable Azul o masa) trata de levantar de cero, lo máximo que se puede encontrar para esto, es 300 mv.

En cualquiera de los dos casos, será necesario remplazar líneas, para una mejor conexión.

Existe un tipo de bobinas DIS , la cual incorpora un modulo que envía una señal de retroalimentación al PCM de buen funcionamiento.

Pero estas se explicaran en la aplicación de bobinas COP.



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BOBINAS COP (Bobina sobre cilindro). Este tipo de bobinas dispone una configuración muy diferente a las demás, esta particularidad, es que no disponen de cables de alta, es decir van ubicadas justo arriba de cada bujía, con lo cual se simplifica resistencia a la alta tensión y se mejora la eficiencia del quemado. La configuración mas sencilla de este tipo de bobinas es en la cual tiene dos pines de conexión , es este caso tenemos un transformador sencillo , en donde se tiene un devanado primario y uno secundario alrededor de un núcleo de hierro, en la grafica se muestra una bobina de este tipo.

La configuración eléctrica de este tipo de bobinas permite un arreglo en el cual se cuenta con un positivo de contacto, una masa del PCM, y una salida de alta tensión hacia la respectiva bujía.




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El pin rojo corresponde a un positivo de contacto y el azul a masa. El secundario comparte positivo con el primario, por lo tanto cualquier descarga de secundario se va a realizar buscando al final electrodo de masa de la bujía, si se quiere realizar una efectiva comprobación solo se tiene que colocar el osciloscopio en el primario de la misma forma que se ha trabajado en las bujías de configuración convencional, o los sistemas DIS, y la interpretación de el oscilograma nos brindara un efectivo diagnostico.

Es efectivo recordar que unas especificaciones antes explicadas para una correcta operación de un primario de encendido son las siguientes:

Angulo Dwell, muy bien fijado a masa.

Positivo con caída inferior a 1 V

Pico inductivo entre 300 – 450 V

Tiempo de quemado a 3000 RPM de 1 a 1.7 ms

Oscilaciones luego del tiempo de quemado.

Bobinas COP con transistor de potencia incorporado.

Este tipo de bobinas incorpora un transistor de los mencionados anteriormente en la sección de bobinas DIS, por lo tanto el comando de ellas va a estar dado por el PCM a través de pulsos, pero a diferencia de las bobinas DIS, encontramos una bobina por cilindro este tipo de bobinas esta conexionado por medio de tres pines en la imagen inferior encontramos una usual bobina de este tipo.



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Si analizamos el esquema eléctrico de esta bobina vamos a encontrar que debe tener una masa un positivo y una señal (Pulsos provenientes del PCM).

El siguiente diagrama muestra esta conexión.

En este esquema se puede apreciar que la bobina tiene 3 conectores, en los cuales se pueden encontrar un positivo de contacto o ignición sombreado con rojo una masa de motor sombreada con azul y una serie de pulsos provenientes del PCM, cada uno de estos pulsos logra excitar la base del transistor y de esta forma lograr unir el colector con el emisor el cual está anclado a masa, de esta manera se satura la bobina y se genera la chispa.

Con 1 encontramos el transistor de potencia y en 2 se tiene el devanado primario el cual sería imposible de analizar con un osciloscopio, en 4 se tiene el secundario el cual termina con un circuito a masa a través de la bujía.




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En este tipo de bobina se puede analizar con el osciloscopio los pulsos a la bobina, y la relación que existe entre los pulsos de la bobina, el positivo y la masa respectivamente.

Siguiendo el ejemplo que se dio en las bobinas DIS con transistor incorporado se aprecia esta prueba.

En la siguiente grafica se puede apreciar este conjunto de bobinas las cuales se encuentran en un motor V6.

En este esquema se puede apreciar que todas comparten la masa, el positivo proviene de contacto a través de un relevador generalmente. Por lo tanto estas condiciones tienen que estar en optimo estado.

El control del PCM proviene de un cable completamente independiente, con lo que gestiona el avance, saturación y limitaciones aumentando o disminuyendo el ángulo DWELL.



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Bobina COP con modulo incorporado. En los nuevos modelos de vehiculo se ha incorporado un tipo de bobina independiente COP la cual contiene integrado un modulo que genera una señal de retroalimentación al PCM, cada vez que se genera una correcta inducción en el primario. Para esto se dispone de un circuito especial que logra generar una señal hacia el PCM cada vez que el PCM coloca pulso al transistor de potencia y ocurre correctamente la inducción. En la siguiente imagen se muestra una de estas bobinas, una características de ella es que contiene 4 cables en su disposición de conexión.

Para analizar el funcionamiento de esta bobina, lo primero que se debe tener claro es que la forma que se utiliza para generar la chispa es exactamente igual al explicado en las bobinas con 3 cables (Explicada en el ejemplo anterior), con lo cual lo único que las diferencia es que la de 4 pines envía una señal al PCM cada vez que se genera una inducción en el primario.




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Lo que se aprecia dentro de la figura es el modulo que tiene incorporado cada una de las bobinas y su conexión con el PCM.

Para comenzar la explicación analicemos lo que sucede cada vez que el PCM decide colocar pulso al transistor de la bobina.

Internamente el PCM, contiene un circuito el cual puede ser como en este caso sombreado con azul un transistor NPN, donde su salida es un positivo.

Esten transistor NPN esta conectado directamente al MICROPROCESADOR, este pulso positivó sale del PCM a la bobina y se conoce como IGT (Ignition Timing) y en otras marcas como SPOUT (Spark Out). Este pulso llega hasta el modulo dentro de la bobina llamado en el esquema IGNITION CONTROL CIRCUIT, básicamente este pulso activa la base del transistor ROJO.

Este transistor esta conectado con su emisor a masa y es el encargado de colocar masa al primario de la bobina, o sea que el pulso positivo en la salida del PCM es igual a ángulo DWELL en el primario de la bobina.

Ahora si analizamos lo que pasa con el circuito denominado IGF Ignition Generation Circuit.

Este circuito toma la señal del primario, y cada vez que se produce un correcto proceso de inducción, hacia el secundario el circuito IGF, coloca un pulso al transistor amarillo de la grafica superior, o sea que este pulso por parte del IGF es una comprobación que el primario de la bobina realizo la inducción, este pulso al transistor amarillo en la imagen coloca a masa un voltaje de referencia que el PCM mantiene en el cable IGF.



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Realmente lo que mide el IGF CIRCUIT, no es el pico inductivo como tal, si no la corriente que existe en el primario de la bobina, las inductancias tienen una característica respecto a la corriente eléctrica, que a medida que aumenta el tiempo de flujo eléctrico, aumenta la cantidad de corriente que las atraviesa. Por esta razón la característica que mide el IGF, es que se genere la corriente esperada y luego de eso, aterriza el voltaje de referencia un tiempo siempre igual.

En la siguiente grafica se muestra esta característica para generar la señal IGF.

Ahora si se analiza con detenimiento lo que sucede en los puntos 1 y 2 en el interior de la bobina se tiene que cada vez que ocurre un evento de inducción dentro de unos parámetros considerados como aceptables por el modulo IGF, este modulo excita la transistor amarillo para que coloque el voltaje de 5 voltios a masa en la línea marcada con 2, en la grafica se aprecia la relación entre una inducción y el envió a masa de la tensión colocada por el PCM.




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ESTRATEGIA PARA LA SEÑAL IGF:

En la grafica se muestra el evento en el cual el PCM, recibe la señal IGF. En la línea roja encontramos el pulso IGT por parte del PCM, una vez que se presenta este pulso observamos debajo de esta grafica una grafica de la corriente eléctrica que atraviesa la bobina. Esta empieza de 0 (Punto violeta inferior I1) y va a un máximo 1A punto punto violeta superior.

Si se analiza la grafica verde inferior se aprecia que durante la saturación de la bobina , la señal se encuentra arriba (IGF) o sea que los 5V que coloca el PCM no son aterrizados.

Solo cuando el modulo IGF dentro de la bobina detecta que se llego a un nivel de corriente 1A, coloca los 5 V a masa y el tiempo que esta señal permanece en masa será hasta que nuevamente se comience a dar otra saturación, o sea que la corriente vaya a 0 volts y nuevamente se eleve hasta el punto I1. En conclusión la señal IGF tendrá la siguiente disposición de acuerdo a la corriente.

Comienzo de la señal. Pasa de un estado alto a bajo. El circuito IGF se activa cuando la corriente en la bobina llega al punto 1A

Fin de la señal. Pasa de un estado bajo a un estado alto. El circuito IGF una vez que llego al punto 1A solo espera que la corriente llegue nuevamente al punto 11 para desactivarse y esperar el próximo evento



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El PCM puede tener dos formas de recibir esta señal por parte del PCM, una puede ser con una conexión directa de cada bobina al PCM ( de esta forma cada vez que ella coloque la excitación para un cilindro debe recibir una señal de respuesta) y la otra forma es que todas las señales IGF, lleguen a un punto y estas lleguen al PCM en un pin, de esta manera, cada vez que el PCM comande una bobina, en este pin recibirá una señal de correcta ejecución IGF.

Las señales IGF de cada cilindro son esperadas por el PCM con una referencia especifica de acuerdo al pulso de activación respetivo.

En la grafica inferior se muestra un ejemplo para un motor de 6 cilindros, con un solo cable de respuesta, para las múltiples bobinas.




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LA VALVULA DE CONTROL DE VELOCIDAD DE RELANTI IAC

La función del sistema de control de velocidad de ralentí es mantener constante las revoluciones del motor en marcha mínima con y sin cargas de accesorios.

La válvula de control de velocidad de ralentí controla las RPM del motor abriendo o cerrando un ducto de paso de aire paralelo a la mariposa de aceleración.

El “ISC” o “IAC” es controlado por la ECU en función de las señales del CKP, TPS, ECT, IAT, Interruptores (Frenos, Luces, Alternador, Dirección hidráulica, Compresor A/C, Park/Neutral T/A.)

La señal de la TPS es imprescindible para el funcionamiento del ISC.

La velocidad de ralentí es controlada por la ECU a través del actuador ISC o IAC .

Para el actuador paso a paso, el ECM envía pulsos de corriente, el cual es un tipo especial de motor que no gira continuamente sino en pequeños y precisos incrementos llamados “pasos” y puede operar en las dos direcciones permitiendo que la punta pueda salir o ingresar un “paso” con una distancia especificada por cada pulso de corriente controlando así el flujo de aire hacia el motor. (puede operar desde CERO a 120 pasos.)

Existen varios tipos de ISC:

4 Cables

5 Cables 6 Cables

iac1.ppt

IAC.ppt



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CUERPO DE MARIPOSA MOTORIZADO.

En los sistemas de control electrónico del acelerador se trata de llevar la aceleración completamente controlada, esto trae ventajas como la precisa aceleración y la reducción de la contaminación, sobre todo en condiciones de velocidad constantes, en las cuales la velocidad puede ser muy controlada y además se hará en función de la sonda de oxigeno controlando de esta manera los gases de escape.

Estos sistemas motorizados nacen por la necesidad de los fabricantes a cumplir con las estrictas normas anticontaminación que imponen países como ESTADOS UNIDOS que mediante la EPA

Esta gestión electrónica se basa en modificar todas las condiciones de aceleración del motor con un control directo por parte de PCM, acelerando el motor hasta donde los limites del mismo son seguros o solo en condiciones que no logren un exagerado nivel de emisiones.

Para esto el modulo de control toma parte de varios sensores como lo muestra la figura y además de esto controla lo que antes hacían sistemas que eran muy vulnerables al desgaste como eran los sistemas de marcha mínima.

Por tratarse de un sistema que controla toda la aceleración del motor , no se permite ningún error por parte del PCM por esta razón el cuerpo de mariposas quedara en una estrategia de limite de revoluciones en el momento que se detecte alguna inconformidad de funcionamiento del motor o de los sistemas verificación TP y APP.




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Cada fabricante dispone de un arreglo para sus cableados y mecanismos pero en general se pueden presentar dos tipos de configuraciones.

Configuración A:

Configuración B:

En esta configuración el control ECT esta dentro del ECM.

Cuerpo mariposas motorizado - Componentes: APP Sensor de posición del pedal de acelerador



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El APP o sensor de posición del pedal del acelerador (Acelerador-Pedal-Posición), puede ir colocado en el conjunto del mismo pedal. Existe también la posibilidad de que un cable de comando se dirija hasta este sensor y el mismo se encuentre bajo el capot. El conductor ahora ejerce su acción sobre un resorte y mueve un conjunto de potenciómetros dentro del APP. Existen APP de dos y tres potenciómetros, veamos las conexiones de un APP de dos potenciómetros.

El Sensor de posición del pedal de acelerador APP puede tener 2 o 3 potenciómetros en su interior (APP1 - APP2 - APP3) En el caso del APP de 2 potenciómetros, las señales de estos suelen ser diferentes, por lo general mientras el voltaje de un potenciómetro aumenta al mover el pedal del acelerador, la del otro decrece. La unidad de control permanentemente analiza como evolucionan los potenciómetros, esto significa que las tensiones que recibe de estos deben estar dentro de rangos prefijados.

Si un potenciómetro para una posición del acelerador da un valor de tensión, el otro debe dar también un valor que debe estar dentro del rango esperado por la unidad de control.




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En otras palabras, si un voltaje esta en un valor el otro debe estar también en un valor esperado por la unidad de mando.

En el caso de APP de 3 potenciómetros, utilizados en muchos GM, los voltajes de salida de dos potenciómetros son descendentes y uno es ascendente, tal como se muestra en la figura.

En el flujo de datos del scanner, los voltajes suelen aparecer con la indicación APP,

Por ejemplo:

APP1= 1.2 V

APP2= 4.2 V

APP3= 3.8 V



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La mariposa esta en una condición de reposo un poquito abierta (1200 RPM aprox.).

Esta condición de reposo se consigue por resortes antagónicos en el eje de la mariposa.

A partir de esa posición es posible cerrar la mariposa o abrirla, esto se logra según la polaridad aplicada al actuador Motor. Para una polaridad aplicada sobre el motor, la mariposa se cerrará y para la otra polaridad se abrirá.




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El conjunto tiene en su interior un motor eléctrico el cual mueve a la mariposa del acelerador por medio de engranajes. Un juego de resortes antagónicos mantiene la posición de reposo. Para esa posición de reposo, el régimen del motor resulta en aprox. 1200 RPM como se menciono. Si un problema es detectado por la unidad de control, la misma suspenderá la alimentación al motor quedando así en la posición de reposo.

Es decir ante un problema el motor queda en un relenti acelerado. En algunos casos el sistema permite acelerar hasta 2000 RPM, denominándose este modo de funcionamiento degradado, estrategia de reducción de potencia. Esta estrategia el sistema la adopta en caso de problemas con cualquiera de los componentes señalados.

Para poder invertir el giro del motor de deben invertir las polaridades, adoptando un polo masa o positivo mientras el otro es pulsado.

REGULACION DE LA MARCHA MINIMA Y REGIMEN BAJO:

Para cerrar la mariposa el control electrónico debe colocar masa a un lado del bobinado del motor y pulsar positivamente el otro extremo.

Cuanto más grande es el pulso positivo tanto más se cierra la mariposa. Se consigue así regular la marcha mínima.




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ACELERACION Y REGIMENES ALTOS:

Para abrir la mariposa el control electrónico debe colocar masa al otro extremo del bobinado del motor y pulsar positivamente el que anteriormente estaba a masa.

Cuanto más grande es el pulso positivo tanto más se abre la mariposa.

Se consigue así acelerar el motor.

Para poder sensar la posición de la mariposa el TAC incorpora dos potenciómetros en su interior. Estos son los TPS del sistema.

Veamos el esquema eléctrico nuevamente:



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Trabajo de los potenciómetros TPS

ESTRATEGIAS.

El ECU del motor impulsa el motor de control del acelerador determinando la apertura de la mariposa del acelerador deseada de acuerdo con las condiciones de operación respectiva.

Control No-Lineal

Control de la Velocidad de Marcha Lenta

Control de Velocidad Constante (para modelos con sistema de control de velocidad)

MO




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Control No-Lineal Controla el acelerador y ajusta la apertura de la mariposa del acelerador en la posición óptima para las condiciones de marcha, tales como la cantidad de fuerza sobre el pedal del acelerador y la velocidad del motor, para conseguir un excelente control de la mariposa del acelerador y confort en todos los rangos de operación. Diagramas Conceptuales de Control del Motor Durante Aceleración y Desaceleración

La línea punteada representa una aceleración sin control.

La línea constante representa un control motorizado. Control de la Velocidad de Marcha Lenta El ECU del motor controla la mariposa del acelerador para mantener constantemente la velocidad ideal de marcha lenta. Control de Velocidad Constante Para el funcionamiento del control de velocidad constante, la mariposa del acelerador es controlada directamente por el PCM del motor, con un PCM integrado de control de velocidad.



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VERIFICACION DEL TAC CON SCANNER.

Al igual que todos los sistemas la marcha mínima del motor deben ser analizada con sus respectivos códigos de falla congelado de datos y además flujo de datos.

En el siguiente cuadro se presenta un cuadro del flujote datos característicos para un TAC.

A continuación se explica parámetros importantes de este flujo de datos, sobre todo los directamente relacionado con el TAC.

Media de APP

Este parámetro muestra la media de los 3 sensores de posición del acelerador, calculada por el módulo de control del accionador de la mariposa (TAC. La media APP es una gama de valores que indican un número bajo cuando el pedal del acelerador no está pisado y un número alto cuando el pedal del acelerador está completamente pisado. Este valor se lista en recuentos.

Ángulo Indicado APP

Este parámetro muestra el ángulo del pedal del acelerador calculado por el módulo de control usando las señales de los sensores de posición del pedal del acelerador. El ángulo indicado de APP es una gama de valores que indican un porcentaje bajo cuando el pedal del acelerador no está pisado y un porcentaje alto cuando el pedal del acelerador está completamente pisado.

Sensor de posición del acelerador (APP) 1

Este parámetro muestra la señal de tensión enviada al sensor enviada al módulo de control desde el sensor de posición del acelerador (APP) 1 del conjunto de sensores APP. El parámetro Sensor APP 1 expresa un intervalo de valores que indican una tensión baja cuando el pedal del acelerador no está pisado y una tensión alta cuando

el acelerador está pisado a fondo.




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Sensor de posición del acelerador (APP) 2: Este parámetro muestra la señal de tensión enviada al sensor enviada al módulo de control desde el sensor de posición del acelerador (APP) 2 del conjunto de sensores APP. El parámetro Sensor APP 2 expresa un intervalo de valores que indican una tensión baja cuando el pedal del acelerador no está pisado y una tensión alta cuando el acelerador está pisado a fondo. Desacuerdo APP Sen. 1 y APP Sen. 2: Este parámetro muestra los resultados de una comprobación del módulo de control que compara las señales de los sensores de posición del acelerador (APP) 1 y 2. La herramienta de diagnosis mostrará Concuerda o Discrepancia. Si concuerda quiere decir que las tensiones medidas por el sensor APP 1 y el sensor APP 2 se corresponden con la misma posición del acelerador. Si se produce una discrepancia querrá decir que el sensor APP 1 y el sensor APP 2 miden tensiones equivalentes a posiciones de acelerador distintas Ángulo Deseado TP: La herramienta de diagnosis indica 0–100 por ciento. El módulo de control del motor (PCM) indica el ángulo deseado del acelerador marcado por el conductor del vehículo. Ángulo Indicado TP: Este parámetro muestra el ángulo de posición de la mariposa (TP) en forma de porcentaje. El módulo de control calcula esta información a partir de las señales de los sensores de posición de la válvula de mariposa. La herramienta de diagnosis mostrará un porcentaje bajo cuando la mariposa esté cerrada. La herramienta de diagnosis mostrará un porcentaje alto cuando la mariposa esté abierta. Sensor de TP 1: Este parámetro muestra la señal de tensión enviada al módulo de control desde el sensor que controla la posición de la mariposa. Este parámetro corresponde al sensor 1 del conjunto sensor de posición de la mariposa (TP. La herramienta de diagnosis mostrará una tensión baja cuando la mariposa esté en posición de reposo. La herramienta de diagnosis mostrará un porcentaje alto cuando la mariposa esté totalmente abierta. Sensor de TP 1: Este parámetro muestra el ángulo del sensor 1 de posición de la mariposa en forma de porcentaje. El módulo de control calcula esta información a partir de la señal procedente del sensor 1. de posición de la mariposa. La herramienta de diagnosis mostrará un porcentaje bajo cuando la mariposa esté cerrada. La herramienta de diagnosis mostrará un porcentaje alto cuando la mariposa esté abierta.



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Sensores de TP 1 y 2

Este parámetro muestra los resultados de una comprobación del módulo de control que compara las señales de los sensores 1 y 2 de posición de la mariposa. La herramienta de diagnosis mostrará Concuerda cuando la señal del sensor 1 de posición de la mariposa se corresponde con la señal del sensor 2.. La herramienta de diagnosis mostrará Discrepancia si la señal del sensor 1 de posición de la mariposa no concuerda con la señal del sensor 2.

Sensor de TP 2:

Este parámetro muestra la señal de tensión enviada al módulo de control desde el sensor que controla la posición de la mariposa. Este parámetro se refiere al sensor 2 del conjunto sensor de posición de la mariposa (TP. La herramienta de diagnosis mostrará una tensión alta cuando la mariposa esté en posición de reposo. La herramienta de diagnosis mostrará una tensión baja cuando la mariposa esté totalmente abierta.

Sensor de TP 2:

Este parámetro muestra el ángulo del sensor 2 de posición de la mariposa (TP) en forma de porcentaje. El módulo de control calcula esta información a partir de la señal del sensor 2. de posición de la mariposa. La herramienta de diagnosis mostrará un porcentaje bajo cuando la mariposa esté cerrada. La herramienta de diagnosis mostrará un porcentaje alto cuando la mariposa esté abierta.

NUEVOS SENSORES DE OXIGENO.

Físicamente la sonda de Oxigeno presenta una característica muy parecida a los normales sensores de circonio, la diferencia radica en su funcionamiento.

Un sensor convencional es capaz de cambiar el voltaje de acuerdo a la cantidad de oxigeno en el escape, para llegar a un nivel alto y uno bajo, pero en esa señal tenemos cambios que son perceptibles en un rango muy altos de cambios teniendo una gran zona en la cual la mezcla esta cambiando pero la señal esta en un mismo nivel eso presenta una deficiencia puesto que en un rango de pobreza y de riqueza hay contaminación.

Los nuevos sensores tienen una estructura interna que permite un mayor calentamiento y es capaz de generar cambios en la señal a rangos mas pequeños de cambio de la mezcla, por esta razón son denominados relación AIRE / COMBUSTIBLE.




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En la grafica se puede apreciar que en un amplio rango de mezcla el sensor de oxigeno convencional línea punteada permanece en un rango de voltaje muy constante tanto en mezcla rica y mezcla pobre, a diferencia de la otra grafica la del sensor A/F línea continua la cual cambia de voltaje permanentente de acuerdo a cada pequeño cambio de la relación de la mezcla, así el PCM podría ajustar el pulso de inyección mas rápidamente aumentando la eficiencia.

La estructura básica del sensor de oxígeno y del sensor de la relación aire-combustible es igual. Sin embargo, están divididos en de tipo taza y de tipo plano, de acuerdo a los tipos de estructura del calentador que se utilizan.

El sensor tipo copa contiene un elemento de sensor que rodea al calentador.

El sensor tipo plano utiliza Alúmina, la cual presenta excelente conductividad de calor y aislamiento, para integrar un elemento sensor con un calentador, mejorando así el desempeño del sensor durante el calentamiento.



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El sensor de oxígeno calentado y el sensor de la relación aire combustible difieren en las características de salida.

El voltaje de salida del sensor de oxígeno calentado cambia de acuerdo a la concentración de oxígeno en los gases de escape. El ECU del motor utiliza este voltaje de salida para determinar si la relación actual de aire-combustible es más rica o delgada que la relación estequiométrica aire-combustible.

Se aplican constantemente aprox. 0.4 V al sensor de la relación aire-combustible, el cual emite un amperaje que varía de acuerdo con la concentración de oxígeno en la emisión de escape. El ECU del motor convierte los cambios en el amperaje de salida en un voltaje para detectar linealmente la relación actual aire-combustible.




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Al interior el sensor trabaja con un amplificador que con ayuda de un circuito interno en el PCM, se encargan de generar un cambio del flujo de la corriente en miliampere.

El siguiente esquema muestra la aplicación física de este evento.

Este amplificador es el cambio radical del sensor, simplemente lo hace mucho más sensible a pequeños cambios de mezcla.



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El sensor presentara una característica muy baja de cambio de señal por tal motivo resulta inoperante medir en la salida del sensor, un diagnostico efectivo relaciona el uso del scanner para verificar el estado de la mezcla. El sensor va a trabajar en un rango aproximado a 3 voltios en el cable del sensor, al interior del PCM el efecto de la mezcla genera un cambio en el sentido de la corriente la siguiente tabla muestra un ejemplo del cambio en el sentido de la corriente aunque el voltaje permanezca muy constante.




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AJUSTES DE COMBUSTIBLES. De acuerdo a la normativa impuesta en hacia los sistemas OBD II se diseño en la gestión electrónica de los vehículos un mecanismo que permite ajustar el pulso de inyección para lograr un perfecto ciclado del sensor de Oxigeno en todo momento , este sistema no es la corrección para lograr el lazo cerrado , se trata de que una vez logrado el lazo cerrado en el vehiculo el PCM disponga de un ajuste adicional que permita que el ciclado del sensor de oxigeno se presente en un rango de valores óptimos, la finalidad de este procedimiento es que el desgaste normal de los componente y los cambios de funcionamiento del motor en el tiempo no afecten la relación AIRE / COMBUSTIBLE lógicamente en el momento en que el PCM detecta que luego del ajuste colocado las condiciones no mejoran se generara un código de falla referente a ajuste de combustibles. El tema radica en analizar como hace el PCM para realizar la prueba que permite verificar si el ajuste colocado en cada condición es correcto o se sobrepasaron los límites de control. El Monitoreo del Sistema de Combustible es una estrategia de a bordo diseñada para controlar el Sistema de Ajuste de Combustible. El sistema de control de combustible, utiliza tablas de ajuste de combustible almacenadas en la memoria del PCM denominada Memoria de Almacenamiento Activa de Acceso Aleatorio – RAM (Keep Alive Random Acces Memory – RAM). Estos datos almacenados, son utilizados por el PCM para compensar las variaciones sufridas por los componentes del sistema de combustible debidos al desgaste por uso normal y envejecimiento. Durante la operación del vehículo en la condición de “lazo cerrado” (motor a temperatura de trabajo normal y PCM respondiendo a la información de la sonda de oxígeno), la estrategia de ajuste de combustible aprende las correcciones que necesitó efectuar para corregir un parcial enriquecimiento o empobrecimiento en el sistema de combustible. Las correcciones son almacenadas en las tablas de ajuste de combustible. El ajuste de combustible tiene dos maneras de adaptación; un Ajuste de Combustible a Largo Plazo (Long Term Fuel Trim) y un Ajuste de Combustible a Corto Plazo (Short Term Fuel Trim). Los Ajustes a Largo Plazo (Long Term) dependen de las tablas de ajuste de combustible y los Ajustes a Corto Plazo toman referencia a los parámetros de la sonda lambda para la relación aire/combustible deseada. Las informaciones provenientes de los sensores ECT, IAT y MAF son necesarias para activar el sistema de ajuste de combustible, el cual tornará activo el Monitoreo del Sistema de Combustible. Una vez activado este monitoreo, observará las tablas de ajuste de combustible y los parámetros de la sonda lambda para ver si alguno de ellos alcanza a sobrepasar límites ya prefijados. La norma implica una corrección máxima del 25 % mas o menos a largo plazo en ese punto fijara un código continuo en la memoria y se encenderá la respectiva luz MIL.



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Cuando se refiere a la sigla lambda se hace referencia a la mezcla estequimetrica cuando la mezcla esta perfecta lambda es igual a 1 El Sistema de Monitoreo de Combustible almacenará un apropiado código de falla (DTC) cuando se detecte una falla, tal como se describe a continuación. 1. El sensor de oxígeno calefaccionado (HO2S) detecta la presencia de oxígeno gases de escape e informa al PCM sobre la relación aire/combustible existente. 2. Un factor de corrección es adicionado al ancho de pulso de excitación del inyector de combustible, calculado e impuesto por el PCM, de acuerdo con los ajustes de combustible a Corto y Largo Plazo. Este factor de corrección es necesario para compensar las variaciones producidas en el sistema de combustible. Cuando la desviación en los parámetros lambda se incrementa, el control aire/combustible sufre y las emisiones contaminantes se incrementan. Cuando lambda excede un límite predeterminado y la tabla de ajuste está cortada, el Monitoreo del Sistema de Combustible sitúa un código de diagnóstico DTC como se detalla a continuación: Los códigos de diagnóstico asociados con la detección, por el monitoreo, de una desviación hacia “Mezcla Pobre” en el sistema de combustible son: DTCs P0171 y P0174. Los códigos de diagnóstico asociados con la detección, por el monitoreo, de una desviación hacia “Mezcla Rica” en el sistema de combustible son: DTCs P0172 y P0175. La lámpara indicadora de mal funcionamiento (MIL) será activada después que una falla sea detectada durante dos ciclos consecutivos de manejo. Para captar de mejor forma este Monitoreo se explica el siguiente ejemplo real. Un motor que funciona perfectamente presenta un nivel de ajustes muy reducido como el que presenta la grafica siguiente.

En estas condiciones el sensor de oxigeno se encuentra ciclando dentro de parámetros óptimos teniendo así un ajuste a largo plazo del 0% y un ajuste a corto plazo de +/- 10 % con lo cual se encuentra en valores medios de 3 ms. Ahora si se supone el caso de una entrada de aire en el múltiple de admisión ,




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lógicamente la mezcla tiende a pobre puesto que es un aire que no esta siendo medido por el sensor MAF así de esta forma se puede observar la siguiente grafica.

En la imagen del sensor de oxigeno se observa que la mezcla se fue inmediatamente a pobre y la baja señal en voltaje se debe corregir rápidamente por el PCM para esto se dispone de un ajuste a corto plazo de + 20% esperando así que la señal del sensor busque los parámetros óptimos de ciclado, en este momento se esta colocando el 20 % mas de combustible.

Ahora si por mas de 30 segundos esta condición continua el PCM deberá disponer no solamente valores a corto plazo si no que también se deberá realizar una corrección permanente es decir el ajuste a largo plazo tomara valores también positivos en la siguiente grafica se puede observar los valores ahora colocados a largo plazo.

Ahora si bien el PCM coloco una cantidad adicional de combustible con lo cual el pulso paso de un inicial de 3ms a una corrección de 3.6 ms el sensor de oxigeno no se encuentra ciclando todavía en los valores óptimos , pero ya en este momento el ajuste a largo plazo es de 10% esto quiere decir que si bien el ajuste a corto plazo se encuentra en 15 % si el motor se apaga este volverá a 0 % , pero como ya esta fijado un largo plazo de 10% positivo ya este valor es almacenado en la memoria volátil del PCM para que rápidamente después del arranque se comience a corregir en base a este valor , si por cualquier motivo se desconectara la batería todos loa ajustes volvería a 0%.

Seguido al ajuste pasado el PCM buscara mantener nuevamente las condiciones de perfecto ciclado del sensor de oxigeno, la siguiente grafica muestra que aunque la sonda



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esta ciclando en valores perfectos el PCM dispone de 20 % mas de combustible que lo ideal para el funcionamiento del motor.

Esto representa que el auto que inicialmente trabajaba con 3ms de pulso en inyección ahora esta alrededor de 3.9 ms pero la mezcla se encuentra como al inicio o sea perfecta, el tema esta que en esta condición solo tolera un 5% de ajuste positivo adicional a largo plazo al sobrepasar este valor se generara un código de fallas relacionado con ajuste de combustible y como el requerimiento es agregar combustible será ajuste con tendencia a pobre con el código comentado anteriormente.

En el siguiente recuadro se puede observar un flujo de datos del escáner referente a valore importantes a tener en cuenta en un análisis de ajuste de combustible.

Para este caso se puede observar que entre el valor corto y el valor largo hay un total de 4% negativo, lo cual sería un trabajo muy bueno para este motor.

El resto de valores del flujo de datos son importantes para un análisis completo del código de sistema de combustible.




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SISTEMAS CATALIZADOS.

La operación del catalizador depende de su habilidad de almacenar y liberar oxigeno necesario para completar la reacción química de reducción de emisiones. A medida que el catalizador se deteriora, su propia habilidad de almacenar oxigeno se ve reducida. Desde el momento en que la habilidad del catalizador de almacenar oxigeno es directamente proporcional a su propia operación, el mismo oxigeno almacenado puede ser usado como un indicador de la correcta performance del catalizador. Para llevar a cabo esto, se necesitan dos sensores de oxigeno. Mediante la utilización de un sensor de oxigeno delantero al convertidor catalítico (upstream), y un segundo sensor de oxigeno ubicado detrás del convertidor catalítico (downstream), el oxigeno almacenado puede ser determinado mediante la comparación de las distintas señales de los dos sensores de oxigeno.

USO DEL SCANNER Y OSCILOSCOPIO PARA COMPROBACION DEL CATALIZADOR.

Si un catalizador esta funcionado correctamente se deben tener unas consideraciones especiales en la relación de cambios del primer sensor de Oxigeno respecto al segundo.

Si un catalizador opera correctamente el primer sensor que es independiente al funcionamiento del catalizador debe encontrarse ciclando y el segundo sensor en ningún caso debe ciclar en frecuencias similares que el primer sensor puesto que si al interior del catalizador existe una actividad exitosa el oxigeno que ingreso debió haber sido consumido en la reacción química de oxidación por este motivo la señal del segundo sensor debe ser estable y de carácter alto.



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Como el PCM (Powertrain Control Module) constantemente ajusta la mezcla de aire/combustible hasta que sea estequiometrica, el cambio del contenido de oxigeno en el sensor trasero (downstream) es menos notable. EL sensor de oxigeno delantero (upstream) incrementa y disminuye el voltaje más rápidamente que el sensor de oxigeno trasero (downstream).

Debido a los efectos del convertidor catalítico, el oxigeno contenido en el sensor de oxigeno trasero (downstream) deberá permanecer estable. Por ende, el voltaje desde el sensor de oxigeno downstream cambia muy lentamente.

Para monitorear la eficiencia del catalizador, el PCM expande los picos de voltaje -entre rico y pobre- del sensor de oxigeno (upstream). Mediante estos picos de voltaje extendidos, el ajuste de aire/combustible deja correr los picos más ricos (richer) y pobres (leaner) para sobrecargar al convertidor catalítico. Una vez que el test comienza el ajuste de combustible va de rico (rich) a pobre (lean) y los switches del sensor de oxigeno son contabilizados. Un switch es contabilizado cuando una señal del sensor de oxigeno pasa por debajo del umbral de pobre a rico y por arriba del umbral de rico a pobre.

El numero de switches (cruces del umbral) del sensor de oxigeno trasero es dividido por la cantidad de switches del sensor de oxigeno delantero y así el PCM determina el radio de switches (switching radio).

Cantidad de switchings del sensor trasero.

switching ratio = ------------------------------------------------------------

Cantidad de switchings del sensor delantero.




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El test de Switching Ratio corre por 20 segundos. Como la eficiencia del catalizador se deteriora con la vida del vehículo, el radio de switch (switching ratio) del sensor de oxigeno trasero se aproxima al del sensor de oxigeno delantero. Si en algún momento durante el periodo del test alcanza a un predeterminado valor, un contador es incrementado a 1 (uno). El monitoreo es capaz de realizar otro test durante ese mismo viaje. Cuando el test falla tres veces: el contador incrementa a tres, se crea un DTC y se genera un Freeze Frame. Cuando el monitoreo se incrementa a tres fallas en el próximo viaje, el código está presente y se enciende el MIL (malfunction indicator lamp). Si el test se aprueba la primera vez, no hay tests futuros durante ese viaje.

El monitoreo corre una vez por viaje. Cuando el test falla en el primer viaje, un Freeze Frame es generado así como también un código pendiente. EL MIL no es iluminado.

Cuando el test falla en un segundo viaje consecutivo, se genera un código presente y se ilumina el MIL.

El MIL es apagado luego del tercer Buen Viaje consecutivo. Cuando el test falla por primera vez, se almacena un Freeze Frame y se genera un DTC código de diagnostico. El MIL NO es iluminado. Cuando el test falla por segunda vez consecutiva, el código madura, se enciende el MIL.

EL MIL se apaga luego de tres buenos viajes consecutivos.

Hay ciertos factores que pueden generar efectos adversos en la eficiencia del catalizador.

Perdidas en el sistema de escape. Permitiendo entrar cantidades excesivas de oxigeno en el sistema de escape, el catalizador genera una conversión de gases defectuosa.

Contaminaciones en el combustible tales como aceite de motor, refrigerante o plomo pueden interferir en la reacción química del catalizador, afectando la capacidad de almacenar oxigeno.

La forma mas efectiva de probarlo es ubicando el osciloscopio con un canal en el primer sensor y un canal en el segundo sensor y así graficar las dos señales al mismo tiempo, la grafica inferior muestra la grafica de un catalizador en perfecto estado



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Se puede apreciar que un canal grafica una señal del primer sensor ciclando de forma efectiva y la segunda señal está muy estable si el catalizador trabaja a su eficiencia máxima la segunda señal mostrara el voltaje características de mezcla rica voltaje alto, no es que este rica la mezcla es que no hay oxigeno puesto que se utilizo todo en los procesos de oxidación.

En el caso de estar deteriorado la eficiencia del catalizador bajara generando así un código P0420 o P0421

En muchos casos la operación se ve reducida por el taponamiento del Catalizador, para esto se pueden realizar pruebas mecánicas para determinar si existe obstrucción o no, una de ellas es medir el vació del motor el cual se va a ir perdiendo a medida que se va tapando el mismo, con un vacuometro es característico que un catalizador tapado permita encender el motor con un vació aceptable y luego de unos minutos el motor se parara lentamente perdiendo paulatinamente el vació.




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Si se analizara con el flujo de datos del scanner se debe tener en cuenta la nomenclatura usada para los sensores de oxigeno parte clave del análisis del catalizador.

En este caso se debe tener muy en cuenta de cual de ellos se esta hablando, si se estudia un caso sencillo con un solo catalizador se llamara Primero por banco y luego por ubicación, 1 para el anterior y 2 para el posterior del catalizador.

Pero si hablamos de un motor de dos bancos en V, se debe tener en cuenta que ahora también se comienza a llamar por el banco, pero 1 o 2, llamándose banco 1 al banco que contenga el pistón 1 visto el motor de frente y banco 2 al correspondiente, en cada caso se tendrá en cuenta si es el sensor antes o después.

Por ejemplo en este caso se puede apreciar que de todo el flujo de datos se puede analizar los datos del sensor de oxigeno donde los evidencian como 1 y 2, en este caso se entiende que se trata de un motor con una sola bancada de cilindros



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Lo interesante en esta instancia es ubicar las RPM del motor en un valor de 2000 y contar el numero de cambios del 2 sensor con respecto al primero , se debe tener un primer sensor ciclando y un segundo sensor muy estable , generalmente en unos valores altos.




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PARAMETROS DE IDENTIFICACION DE COMPONENTES PID.

El PID (Parámetro de identificación de datos) es el nombre técnico que utiliza la Ford Motor Company, para el FLUJO DE DATOS o “Datastream”.

Esencialmente, el PID Data (o la información del Datastream), es información requerida por el técnico, que va desde el PCM hacia el scanner.

Cuando se diagnostica un problema relacionado con el desempeño del motor, el PID Data puede ser un modo rápido y confiable para adquirir información. Se accede a ella a través del Data Link Connector (DLC) ubicado bajo el panel del instrumental.



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Los síntomas sin códigos de fallas son los más difíciles de diagnosticar. Es aquí cuando un análisis de la información de los PID´s puede ayudar para efectuar una rápida y precisa reparación. Existen más de cien PID´s posibles, disponibles para ayudar al técnico en el proceso de diagnostico. En muchos casos, se necesitan tan solo 25 PID´s para resolver un problema de desempeño del motor.

Si se analiza un problema del motor se pueden clasificar dos tipos, unos primarios y otros secundarios los cuales se listan a continuación. PID´s primarios:

PID UNIDAD

MAF ( volts )

RPM RPM

O211 ( v )

O221 ( v )

SFT1

%

SFT2

%

FPW1

ms

FPW2

ms

TP ( v )

PID´s secundarios:

PID UNIDAD

ECT ( v )

LFT1 %

LFT2 %

TR Posición

SAP Grados (APMS)

IAC ( % )

EGRR ( % )

DPFE ( v )

FSYS Closed - Open

O212 ( v )

O222 ( v )

FLVL ( % )

FTPT ( v )

EVM %




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Cada uno de los PID´s presenta una definición, el éxito muchas veces de una efectiva reparación en un problema de inyección electrónica esta en analizar los valores importantes en cada condición a continuación se lista una definición de cada uno de los PID’S mostrados en las tablas anteriores.

MAF : Mass Air Flow ( volts ) = Flujo de la masa de aire ( volts )

Marcha lenta .6 a .9 volts. Sube con RPM 3.5 a 4.2 volts con el acelerador a fondo.

RPM : Revoluciones por minuto del motor

700 - 900 en marcha lenta. RPM máximas varían según el motor. En condiciones normales de motor son de 4000 RPM máximo.

O211 & O221 ( v ) Upstream Oxygen Sensors = Sensores de oxigeno anteriores al catalizador.

Cambiando el voltaje DC entre 0 volts y 1 volts con .5 volts indicando una mezcla balanceada de combustible. El índice de cambio de los sensores debe seguir a las RPM. Con acelerador a fondo, el voltaje debe ir aproximadamente a .9 volts y mantenerse sin fluctuación durante la aceleración. El voltaje común oscila entre .2 a .8 volts.

SFT1 & SFT2 Short Fuel Trim correction = Corrección del ajuste de combustible corto ( SFT )

Esta señal es la causante del cambio de rico a pobre, de los sensores de oxigeno. En muchos casos, el SFT estará entre + o - 10 %.

Cuando ocurre un cambio de carga extrema (fuerte aceleración), es común tener un ajuste de corta duración de + o - 25 %. Durante una aceleración a fondo, el SFT se ira a 0 % mientras que el sistema de combustible esta en lazo abierto.

FPW1 & FPW2

Ancho de pulso del inyector de combustible para cilindros de motor del banco 1 y 2. El valor normal en marcha lenta es de aproximadamente

3-5 ms. Durante la aceleración a fondo, el ancho de pulso del combustible se va a 18 - 24 ms.

TP ( v ) Throttle Position sensor voltage = Voltaje del sensor de posición del acelerador ( TPS )

Indica la demanda del conductor. Por lo general está entre .7 a 1.1 volts en marcha lenta. Acelerando a fondo puede llegar hasta los 4.6 volts.



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Definiciones de los PID´s secundarios y sus valores típicos:

ECT ( v ) Engine Coolant Temperature sensor voltage = Voltaje del sensor de temperatura del refrigerante del motor

Refleja la temperatura del motor. Un típico motor caliente debe estar alrededor de los .6 volts. Las lecturas en un motor frío, variaran dependiendo de la temperatura ambiente. Entre 3.5 volts a 32º F (0º C) y 2.5 volts a 90º F (32º C).

TR Transmission Range = Registro de transmisión También llamado DTR Registro de transmisión digital. Indica que cambio ha seleccionado el conductor.

SAP Spark Advance = Avance de encendido Indica lo que el PCM ha solicitado para un avance de encendido.

LFT 1 & 2 Long Fuel Trim corrections = Correcciones del ajuste de combustible de largo alcance

Indica cuanto ha corregido el PCM, al calculado ancho de pulso del combustible. La corrección permitida es de + o - un 20 %. Pero los valores típicos oscilan entre + o - un 12 %. Los valores del LFT son un indicador que el PCM esta percibiendo un problema en desarrollo (marcha lenta pobre o alta presión de combustible)

IAC ( % ) Idle Air Control = Control de aire de marcha lenta Indica en que porcentaje de tiempo, el PCM ha ordenado a la válvula IAC a controlar las RPM de marcha lenta. Por lo general, un 35 a 40 % en marcha lenta, con un motor normal. A medida que el voltaje TP aumenta, el IAC % debe aumentar también para compensar el cierre del acelerador en la desaceleración (efecto “dashpot”).

EGRR EGR Vacuum Regulator = Regulador de vacío del EGR Indica en que porcentaje de tiempo, el PCM ha ordenado al regulador del EGR controlar el flujo al EGR. Debe ser de 0 % en marcha lenta, e ir aumentando a medida que aumentan las RPM. Se requiere que el flujo del EGR controle las emisiones exhaustivas.

DPFE Delta Pressure Feedback EGR = Señal del sensor de presión diferencial del EGR

Indica cuanto flujo del EGR hay. Debe ser aproximadamente de .3 volts a .6 volts en marcha lenta y tan alto como 4 volts a velocidad crucero de autopista.




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FSYS Fuel System = Sistema de combustible Este es el PID (Parametro de identificación) para indicar el combustible en lazo abierto o cerrado para el PCM. “Loop” (lazo) es el término usado para determinar si el PCM esta usando los sensores de oxigeno para ayudar al control de la mezcla de combustible. Durante el arranque, el PCM está en lazo abierto y controla el ancho de pulso del combustible basado en la temperatura y las situaciones de carga. Cuando los sensores de oxigeno se calientan (30- 40 segundos), el PCM pasa luego a lazo cerrado y ajusta la mezcla de combustible con señales que vienen de los sensores de oxigeno calefaccionados. Durante una aceleración fuerte, el PCM cambia a lazo abierto.

O212 & O222 ( v ) Downstream Oxygen sensors = Sensores de oxigeno posteriores al catalizador

Estos sensores indican lo bien que los convertidores catalíticos están funcionando.Por lo general, los sensores de oxigeno posteriores al catalizador operan entre .6 y .8 volts con un cambio muy pequeño excepto en eventos de larga aceleración o desaceleracion. Observado los valores, también se puede indicar una mezcla de combustible rica o pobre.

FLVL ( % ) Fuel Level = Nivel de combustible Es un indicador de cuanto combustible hay en el tanque. Para pruebas de monitoreo de emisiones evaporativas, FLVL necesita estar entre 15 % y 85 %.

FTPT ( v ) Fuel Tank Pressure sensor = Sensor de presión del tanque de combustible

Indica la presión ambiente en el tanque de combustible para pruebas sobre emisiones evaporativas. Valores típicos son .2 a .6 volts.

EVM : Evaporative Emission Vapor Management Valve = Valvula de control de vapor de emisiones evaporativas

Usada para inyectar vapor de combustible al motor desde el canister. Por lo general opera entre 0 % y 100 %. PROCEDIMIENTO PARA GRABAR PANTALLAS DE DATOS EN EL SCANNER. En el diagnostico con scanner es importante tener herramientas para solucionar problemas en los cuales falla el auto , sin presentar códigos de falla , o generan una falla tan intermitente que el PCM no logra generar un código relacionado , estas fallas pueden ocasionar desde una conducción inestable hasta una parada repentina del motor. Existe un procedimiento en el cual el scanner permite realizar congelados de pantalla por cuadros, es decir en un tiempo especificado por el equipo, se graban eventos consecutivos que en algunos casos van hasta 10 cuadros, ahí se analizan los datos y mediante la experiencia se logra encontrar la falla intermitente o aleatoria.



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Antes de realizar las grabaciones el técnico puede seleccionar dentro del Menú los valores que más le convengan y con esos datos estudia cuadro a cuadro la falla.

Por ejemplo un problema relacionado con la activación del aire acondicionado hace necesario unos datos mínimos pero de todo los pids el tecnico debe tener la habilidad de seleccionar los necesarios para encontrar la falla en este caso se podrian seleccionar por ejemplo.

RPM DEL MOTOR: Para estudiar a que condición activa o desactiva el A/C.

REQUERIMIENTO DE A/C: Para saber si el PCM esta viendo la solicitud de activar el Aire por parte del conductor, o si en algún momento se pierde este requerimiento.

ACTIVACION DEL RELEVADOR DEL A/C: Para saber si el PCM esta activando el compresor o si aun teniendo la salida de activación esta desactivado, lo cual apunta inmediatamente a un problema eléctrico.

RPM DESEADA: Para saber si en la activación y desactivación existe mucha diferencia entre las RPM del motor y las deseadas por el PCM si son muy bajas es posible que no active el compresor.

Por ejemplo con estos datos se minimiza el análisis de un problema de A/C y si se detecta que el PCM no quiere activar el compresor ahí si se podría analizar cosas como la temperatura y otros datos más profundos.

Pero por ejemplo un dato como Ajuste de combustible a corto y largo plazo (LFT – SFT), no interesarían para nada en este análisis, entonces si los colocamos en la pantalla solo nos van a distraer en la consecución de la falla.

En los siguientes cuadros se muestran problemas reales analizados con cuadros congelados a manera de práctica.

Ejemplo 1




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Si se analiza la grafica superior se puede tratar de estudiar un problema real en un motor a gasolina, se puede apreciar que en los datos grabados con el scanner se pueden sacar conclusiones muy importantes aunque no se presentes códigos de fallas por ejemplo:

La mariposa se encuentra cerrada puesto que el voltaje del TPS es siempre un valor bajo, lo cual debe corresponder con valor de RPM también bajo.

En las RPM se confirma la condición de marcha mínima 800 RPM.

Se puede evaluar que la señal del sensor de oxigeno es baja indicando pobreza, lo cual debe presentar un elevado ajuste de combustible en condición de pobreza

Evidentemente el ajuste de combustible esta a largo plazo en + 15 y va aumentando lo que indica que el PCM está viendo el sensor de oxigeno funcionando aunque marcando muy bajo.

Como dato adicional sería importante establecer si el sensor que le indica la carga del motor (MAP) al PCM se encuentra en valores normales en este caso para marcha mínima el valor de 1.3 V es razonable.

Y nunca debe faltar la confirmación de la temperatura del motor que en este caso aunque esta en voltaje se puede deducir una condición de alta temperatura, voltaje de 0.5 V si el motor estuviese frió este podría ser un detalle a tener en cuenta, pero en este caso debe estar caliente puesto que el ajuste de combustible ya empezó su trabajo y eso lo hace solo si el HO2S está ciclando condición que se logra si los gases de escape alcanzan condiciones de temperaturas altas.

En estas condiciones, se debería revisar el sistema de encendido, alimentación incluyendo el trabajo de los inyectores para lograr una eficiente corrección del problema.



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Ejemplo 2 En el siguiente cuadro se puede estudiar un caso comentado por un cliente en el cual afirma que el vehiculo tiene un alto consumo de combustible y permanentemente esta carbonizando las bujías, no presenta códigos de falla y se estudia una serie de cuadros congelados para tratar de encontrar una falla.

En este cuadro se puede interpretar que aunque el auto está en marcha mínima ya el motor ha calentado porque el ajuste de combustible a largo plazo LFT esta en sentido negativo – 4 esto confirma que el sensor está generando señal ya y que el PCM lo ve como bueno.

El sensor de Oxigeno está indicando efectivamente 0.9 V, lo cual confirma lo pensado.

En este caso lo único que no corresponde a un valor errático seria la señal del sensor de temperatura ECT que aunque el motor este ligeramente frió no debería presentar 4.7 V, en este caso el PCM está viendo que la señal indica muy baja temperatura y el pulso lógicamente será amplio, si el motor está caliente este excedente de combustible calculado para condición fría se convierte en riqueza de la mezcla.

Aquí se debería revisar a detalle el sensor de temperatura su conexión resistencia interna y continuidad a PCM incluyendo previa revisión de la masa del mismo.




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Ejemplo 3.

En este ejemplo, el cliente asegura que repentinamente el auto jalonea y la transmisión automática tiene mal desempeño en ese momento, pero la MIL nunca se ilumina y tampoco presenta códigos pendientes, el scanner lo ha colocado en varias ocasiones y no detectan problema alguno, deciden tomar pantallas grabadas en cuadros, y obtienen la grafica superior.

En el análisis se obtuvieron las siguientes conclusiones.

Aunque todas las condiciones de temperatura, aceleración , ajuste de combustible y carga están correctos es importante notar que en el cuadro 5 el TPS presenta una variación , en un valor fuera de los rangos normales para cualquier sensor de este tipo, esto lleva a pensar en un defecto , que posiblemente este en su pista o cableado , pero es tan rápido el evento que el PCM no lo almacena como código, y este problema lógicamente causa un malfuncionamiento de la transmisión automática puesto que usa como una de las señales importantes la enviada por el TPS.

Cada fabricante de scanner dispone de una opción para grabar cuadros de flujo de datos , lo interesante de este aspecto es identificar que parámetros son necesarios para resolver una falla.

En el procedimiento mostrado a continuación explica la operación de grabado usada en los scanner de la marca OTC como por ejemplo el NEMESIS Y EL GENESYS.

La función para grabar RECORD permite grabar hasta 5 archivos de datos de hasta 150 trama de datos cada una con 75 tramas antes y después de haber empezado a grabar.



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Una vez se tengan listados los valores correspondientes del flujo de datos se procede a presionar la tecla RECORD (Grabar) Dispuesta en el menú parte inferior derecha délas versiones 2.0 en adelante.

Si usted quisiese grabar menos de 150 tramas solo debe oprimir la tecla exit , y automáticamente grabara las tramas que lleve al momento.

Luego el programa mostrara una cuenta regresiva desde las tramas grabadas antes y después hasta llegar a la número 1 los datos grabados se almacenas en un archivo de sucesos que puede ser compartido con el software respectivo de OTC, mediante una ejecución de PLAY BACK.

Para reproducir la grabación valla nuevamente al menú Principal, ahí encontrara la opción PLAY BACK una vez seleccionada esta operación proceda a localizar el archivo almacenado previamente, el cual estará presente como lo muestra la figura inferior.




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Una vez usted tenga el archivo como lo muestra la grafica derecha mostrada con un disco de PC , usted puede grabar el archivo o eliminarlo , si no lo guarda una vez que tenga nuevas grabaciones se borrara esta.

Una vez que usted le de reproducir vera una grafica del evento grabado que usted podra analizar al detalle como lo muestra la figura siguiente:

Acá en este evento nuevamente tendrá más opciones como lo es imprimir (Print), ampliar (Zoom).



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CONGELADOS DE DATOS.

El congelado de datos es un mecanismo con el cual cuenta OBD II en donde cada vez que se genera un código de falla el sistema es capaz de memorizar las condiciones en la cual se creó el código, para esto simplemente grabara los parámetros más importantes del flujo de datos cada vez que se genera un DTC, los diferentes scanner pueden almacenar alrededor

De diez cuadros congelados.

En la siguiente imagen se muestra un ejemplo de un cuadro congelado respecto a un código de falla cualquiera.

Lo primero que se identifica es el respectivo menú en el scanner que permite seleccionar el congelado de datos de las opciones posibles, en ingles tendremos el congelado de datos como FREEZE FRAME.

Luego de seleccionar este parámetro se tendrán diferentes opciones de congelados de acuerdo al número de códigos que se tengan en el PCM.




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Ahora una vez identificado cada cuadro congelado el sistema muestra una serie de valores que quedaron grabados justo al momento de presentarse la falla esto determina directamente al técnico las condiciones de funcionamiento en las cuales se presento el problema , marcha mínima , aceleración , detenido etc.

De esta manera el técnico puede llevar ahora al motor a las condiciones a las cuales se presenta la falla y resolver el problema de una manera mas precisa.

El siguiente cuadro muestra una característica de datos congelados para un código de sensor MAF.

Inmediatamente el técnico determina que la falla en el sensor MAF se presenta en unas condiciones de revoluciones altas del motor y con vehículo en movimiento, pero con una condición de motor frió así de esta manera la mejor forma de reproducir esta falla será llevar el motor a estas condiciones y revisar justo ahí la operación del mismo si se tuviera un caso de falla intermitente.

Sensores y Actuadores

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