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Introduccin

El control electrnico del motor y la inyeccin de combustible

Se considera al motor como un mecanismo complejo, compuesto de varios sistemas, que por un ladohacen posible que el proceso de combustin exista, y por otro, de sistemas que aprovechan la potenciagenerada por el proceso, para transformarlo en movimiento.

En lo que corresponde al motor, el control electrnico ha sido diseado, para comandar cada uno de lossistemas constitutivos, ya sean los sistemas que generan la combustin, como los que la aprovechan,con tres objetivos principales:

Obtener la mxima potencia posible, controlando todo el proceso de combustin.

Con un mnimo consumo de combustible.

Y con unas mnimas emisiones de gases de escape.

Los sistemas que conforman un control electrnico de motor son:

1. El sistema de control lgico

2. El sistema de control de marcha mnima

3. El sistema de alimentacin e inyeccin de combustible

4. El sistema de encendido

5. El sistema de refrigeracin

6. El sistema de admisin de aire

Los sistemas de control de emisiones:

El sistema de ventilacin positiva cerrada del crter

El sistema de control evaporativo

El sistema de recirculacin parcial de gases de escape

El sistema de inyeccin adicional del aire

El convertidor cataltico

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Sistema de control lgico

Funcin:

Es el sistema central del control electrnico del motor. Su funcin principal es la de controlar a todos lossistemas del motor, lo anterior, de acuerdo al estado o modo de funcionamiento y a las condicionesatmosfricas, efectuando todas las mediciones, tanto en el mismo motor como con las condicionesambientales en las que se encuentra circulando el vehculo.

Funcionamiento: Los componentes principales del sistema son tres:

Los sensores: encargados de suministrar la informacin al computador.

Los actuadores: son los dispositivos que forman parte de los sistemas del vehculo y que permitencontrolar el funcionamiento de cada uno de ellos.

El microcomputador: es el componente electrnico, encargado de efectuar los clculos y correccionesde acuerdo a la informacin recibida de los sensores. El resultado de los clculos se manifiesta en elfuncionamiento y accionar de los actuadores.

1. Los sensores

Son dispositivos que miden condiciones atmosfricas y de funcionamiento del motor.

Sensores que miden condiciones atmosfricas:

1. La presin atmosfrica.

. Sensor de presin absoluta en el mltiple de admisin.

. Sensor de flujo y masa de aire.

La temperatura del aire

. Sensor de temperatura de carga de aire.

. Sensores que miden las condiciones de funcionamiento:

. La cantidad de aire

. Sensor de presin absoluta en el mltiple de admisin.

. Sensor de flujo y masa de aire.

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Los sistemas que conforman un control electrnico de motor

2. La temperatura de motor

Sensor de temperatura del refrigerante motor.

3. La velocidad de motor

Sensor de encendido de efecto Hall.

Sensor magntico de reluctancia variable del cigeal.

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Sensor de encendido de circuito ptico en el cigeal.

4. La velocidad del vehculo

Sensor de reluctancia variable en la caja de velocidades.

Sensor de reluctancia variable en el diferencial.

5. En algunos casos las posiciones de las vlvulas que controlan emisiones

Sensor de posicin de vlvula EGR-.

Sensor potencimetro de vaco en el tanque de combustible.

6. En otros casos la cantidad de gases de escape recirculados

Sensor de contrapresin Delta en el mltiple de escape.

7. El desgaste del motor

Sensores presin absoluta o de masa y flujo

Sensor de Oxgeno.

8. La posicin del pistn # 1 para establecer orden de encendido e inyeccin

Sensor de posicin eje de levas de circuito ptico.

9. Sensores de carga de motor

Sensor de demanda de A/C.

Sensor cclico de baja presin de A/C.

Sensor cclico de alta presin de A/C.

Sensor de alta presin hidrulica de la direccin.

Sensor de seal de frenado.

Sensor de aplicacin de sobre marcha.

10. Sensores de proteccin motor

Sensor de baja presin de aceite motor.

Sensor piezoelctrico de detonacin.

La informacin del sensor que es recibida por el computador es procesada y comparada con las tablas decalibracin en su memoria para establecer las respuestas necesarias, manteniendo el motor en lascondiciones ms cercanas a las ideales posibles.

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2. Los actuadores

Las rdenes del computador son recibidas por los actuadores que se encuentran ubicados en cada unode los sistemas que constituyen el motor.

Los actuadores que conforman el hardware de salida del control lgico son:

Los inyectores.

El solenoide de marcha mnima.

El solenoide de control de vaco de vlvula EGR-.

El solenoide de control de vaco o vlvula de purga del canister

El solenoide principal de control de flujo del canister.

El solenoide de control de vaco de la vlvula de ingreso de la inyeccin de aire.

El solenoide de control de vaco de la vlvula de desviacin del sistema de inyeccin de aire.

El solenoide de control de paso variable de aire en el mltiple de admisin.

Estrategias de funcionamiento

Estrategia de funcionamiento normal

1. Estrategias de adaptacin

Es la estrategia de funcionamiento normal del sistema, en donde con la informacin recibida de lossensores, el microcomputador busca la respuesta correcta en su memoria y suministra la orden urdenes a los actuadores respectivos.

Recibe el nombre de estrategia adaptativa, debido a que el sistema se adapta a toda condicingeogrfica, atmosfrica, de funcionamiento, manejo, y desgaste a la cual es sometido el motor.

El procedimiento para encontrar respuestas es el siguiente:

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1. Los sensores suministran informacin.2. La informacin es recibida por el microcomputador y acumulada en una memoria

denominada RAM.

El procesador principal extrae de la memoria RAM la informacin de un sensor. El procesador extrae unaa una en forma secuencial la informacin de los sensores para evitar confusiones.

1. La informacin es utilizada segn los procedimientos grabados en una memoria denominada defuncionamiento Read Only Memory ROM.

2. Cada dato es comparado con la tabla de calibracin dentro de la memoria. En algunosmicrocomputadores la tabla de calibracin es independiente, desmontable y recibe denominacionescomo: CALCPAK o PROM. En otros est integrada al microcomputador.

3. En la tabla de calibracin se encuentran los datos de las caractersticas de los vehculos, as comotodas las respuestas posibles del funcionamiento: Avances, cantidad de combustible, control deemisiones, entre otros.

4. Las respuestas son nuevamente guardadas en la memoria RAM, antes de pasar a los dispositivos desalida.

5. Los dispositivos de salida envan seales elctricas a cada uno de los actuadores.

Las estrategias ms comunes a un control lgico son:

Estrategia de arranque: en sta, el microcomputador determina, basndose principalmente en la sealde encendido*, la cantidad de combustible y la generacin del pulso de alto voltaje.

*La seal de encendido est relacionada con la velocidad de arranque en rpm.

Estrategia de inicio: durante los primeros instantes del encendido, el microcomputador determina latemperatura del motor para calcular la cantidad de combustible necesario, a menor temperatura mayorcantidad de combustible. Es normal, en est estrategia, notar al motor acelerado en marcha mnima.

Estrategia de circuito abierto: denominada tambin estrategia de calentamiento, en sta, elmicrocomputador mantiene una mezcla rica y un mayor avance a causa de la baja temperatura delmotor, la no-generacin de corriente del sensor de Oxgeno y al no cumplirse un tiempopredeterminado.

Estrategia de circuito cerrado: en esta estrategia el funcionamiento del motor se normaliza,dependiendo de las condiciones atmosfricas y de funcionamiento al que est sometido. Esta estrategiaes aplicable nicamente cuando la velocidad es constante (marcha mnima o velocidad crucero). En la

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mayora de los casos los controles de emisiones son aplicados en esta estrategia.

Estrategia de aceleracin: en la aceleracin el computador determina la cantidad extra de combustibley el mayor avance del encendido necesario.

Estrategia de desaceleracin: en la estrategia de desaceleracin, el microcomputador determina doscomportamientos diferentes, Primero: la disminucin de la cantidad de combustible, menores grados deavance y en algunos casos el incremento en el funcionamiento del solenoide de marcha mnima pordebajo de una velocidad de motor predeterminada. Segundo: el corte de combustible cuando lavelocidad del motor es mayor que una establecida por el fabricante.

Adicionalmente existen otras estrategias adaptativas como son: las de control de marcha mnima, la deproteccin de baja lubricacin y la de topes de velocidades, tanto de motor, como del vehculo.

Una de las estrategias ms importantes del sistema es la estrategia de aprendizaje, en la cual elmicrocomputador es capaz de aprender sobre las condiciones de funcionamiento, el estado del motor yel manejo o conduccin del vehculo.

En la estrategia de aprendizaje sobre las condiciones de funcionamiento, el sistema memoriza lasltimas condiciones de funcionamiento, y las compara con las actuales, para suministrar comorespuesta, las mismas soluciones al motor.

En la estrategia de estado del motor o estrategia de largo aprendizaje, el microcomputador siemprememoriza las lecturas sobre cantidades de carga de aire o gases de escape a las mismas condiciones(atmosfricas, funcionamiento), para determinar las variaciones causada por las perdidas de succin acausa del desgaste.

La estrategia de adaptacin al manejo del vehculo, funciona de forma similar a la de funcionamiento,donde el microcomputador se adapta al requerimiento del conductor.

Estrategias de modo de falla

Procedimiento de determinacin de falla

En el caso de que un sensor suministre una informacin errnea o que un actuador no respondacorrectamente al computador, se generar una seal de advertencia de la siguiente forma:

Se enciende una luz de advertencia en el tablero de instrumentos (Check Engine Service EngineSoon SES - o con la figura de un motor).

Se genera un cdigo de falla que ser guardado en la memoria.

Se utiliza un programa diferente al normal segn la importancia del dao.

Con daos leves se utiliza un programa de sustitucin.

Con daos importantes se utiliza un programa fijo de apoyo.

El programa de sustitucin, tal como su nombre lo indica sustituye en el caso de los sensores, lainformacin errnea para tratar de mantener al motor funcionando en condiciones aceptables.

El programa de apoyo reemplaza completamente todo el funcionamiento normal del computador,suministrando seales fijas a los actuadores para que de esta forma el motor pueda encender yfuncionar condiciones pobres de funcionamiento.

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Descripcin de los sensores bsicos de un

sistema de inyeccin electrnica

Sensor de temperatura del refrigerante

Sensor de temperatura de aire (solo para los sistemas multipunto)

Sensor de posicin del acelerador

Sensores de Presin absoluta del mltiple MAP

Sensores de masa y flujo del aire MAF

Sensores de Oxgeno

Sensor de velocidad del vehculo VSS

Sensor de temperatura del refrigerante y de temperatura de aire

Ubicacin: sensor del refrigerante. En la carcasa del termostato. O cerca de la bomba de agua. El sensor

de temperatura de aire en el conducto de entrada de aire, antes del cuerpo de la mariposa deaceleracin.

Funcin:

Determinar la temperatura del refrigerante del motor y del aire, para:

Establecer la temperatura del motor.

Corregir y ajustar la cantidad de combustible suministrada a la mezcla, y corregir el tiempo deencendido.

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Caractersticas: Sensor tipo termistor

El termistor utilizado es de la clase NTC (Sensor de Resistencia de Coeficiente Negativo). La resistencia

disminuye a medida que se calienta.

Cuenta con dos (2) terminales elctricas:

Terminal 1: masa del sensor.

Terminal 2: alimentacin, y seal variable.

Las dos terminales se encuentran conectadas al computador.

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Funcionamiento:

La corriente de alimentacin (5 Voltios) es suministrada por el computador, y esta debe pasarobligatoriamente por el termistor en su camino a la masa.

La resistencia del termistor es afectada por la temperatura del lquido refrigerante.

Con el motor fro, la temperatura del refrigerante ser baja y la resistencia del termistor es alta.

Al ser alta la resistencia, el voltaje suministrado se acumula en el circuito, lo cual genera una sealalta al computador.

A medida que el motor y refrigerante se calientan, la resistencia baja y el voltaje fluye, disminuyendoen el circuito de alimentacin, el voltaje suministrado por el computador.

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Sensor de posicin de mariposa del acelerador TPS

Funcin:

Determina la posicin de la mariposa del acelerador de la siguiente forma:

Informa de la posicin del acelerador, con el sensor potencimetro de la mariposa, para controlar lacantidad de combustible inyectado.

Determina la velocidad de desplazamiento de la mariposa del acelerador e incrementa el caudal desalida en el inyector y los avances del encendido

Determina la posicin cero de la mariposa del acelerador, para las estrategias de marcha mnima.

Ubicacin:

Sobre el cuerpo de mariposas del acelerador, al lado contrario de los herrajes de la guaya deaceleracin.

Caractersticas:

El sensor de posicin de mariposa es del tipo potencimetro.

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Sensor de Presin Absoluta del Mltiple MAP

Qu es y cmo funciona:

El sensor MAP reporta la carga del motor a la computadora, sta usa la informacin para ajustar elavance de la chispa y el enriquecimiento de la mezcla aire combustible.

Manguera de Vaco

El sensor MAP lee el vaco y la presin a travs de una manguera conectada al mltiple de admisin. Un

elemento de cermica o silicio sensible a la presin y un circuito electrnico en el sensor generan una

seal de voltaje que cambia en proporcin directa la presin. Hay dos tipos de Sensores MAP; uno que

vara el voltaje de la seal General Motors -MP- y otro que vara la frecuencia FORD-.

En condiciones de baja carga, la computadora empobrece la mezcla aire combustible y avanza lasincronizacin de la chispa para una mayor economa de combustible. En condiciones de alta carga, lacomputadora enriquece la mezcla y retarda la sincronizacin de la chispa para evitar la detonacin. Elsensor MAP es el equivalente electrnico a la vlvula de potencia en un carburador cuando genera elavance por vaco en un distribuidor.

Procedimiento para revisar un sensor MAP:

Cualquier problema que obstaculice la seal del sensor, vara la relacin aire combustible y lasincronizacin del encendido. Esto incluye al sensor MAP en s, as como tambin cualquier corto circuitoo circuito abierto en el cableado del sensor o fugas de vaco en el mltiple de admisin o manguera devaco del sensor.

Los principales sntomas de las fallas de un sensor MAP son:

Detonacin y falla del encendido debido a un avance aumentado de la sincronizacin del encendido y auna mezcla pobre de combustible.

Prdida de potencia, emisin de humo negro debido a una sincronizacin retrasada del encendido yuna mezcla de combustible demasiado rica.

Alto consumo de combustible

Arranques difciles o paros del motor

Ubicacin del sensor:

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Podemos encontrar el sensor ubicado en las siguientes partes: En la carrocera, en el cuerpo deaceleracin o en otra parte del compartimiento del motor. Una manguera de vaco conecta el sensor almltiple de admisin aunque ya existen unos modelos de sensor que van montados directamente al

mltiple eliminando la conexin de la manguera de vaco.

Nota: Tener en cuenta que: algunos motores HONDA ubican el sensor MAP dentrode una caja de control que contiene varias mangueras y solenoides de vaco.

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Sensores de masa y flujo de aire.

Funcin:

Miden e informan al modulo de control de motor la cantidad real de molculas deaire que entran al motor. Este tipo de sensores se encuentran basados en elprincipio de absorcin de calor:

Establece el contenido real de Oxgeno en el aire.

Establece la dosificacin exacta de combustible, el avance de encendido y el

control sobre la velocidad de marcha mnima.

Clases de sensores de masa y flujo:

1. Sensores de hilo o elemento caliente

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Sensor de vrtice de Karman

Sensores de hilo caliente e hilo fro

Caractersticas:

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El sensor cuenta con un hilo o plaqueta de platino. El hilo o elemento se mantiene a una temperaturaconstante entre 700 y 900 C. Cuenta con tres (3) terminales.

. Terminal de masa: RTN Masa del sensor.

. Terminal de alimentacin: VPWR Alimentacin, con voltaje nominal de la batera.

. Terminal variable.

Exceptuando la de alimentacin, las terminales de masa y seal variable se encuentran conectadas almodulo de control del motor.

Funcionamiento:

El paso de aire alrededor del hilo caliente

1. El elemento caliente, es alimentado de una corriente con un voltaje suficiente que mantiene latemperatura del elemento.

2. Al fluir el aire alrededor del elemento caliente baja su temperatura.

3. El modulo para mantener constante la temperatura del elemento, incrementa el voltaje del hilo.

A mayor paso de aire, mayor voltaje

A menor, paso de aire menor voltaje