Sistemas de Inyección y Encendido

0

Edición N°1

Lugar de Edición INACAP Capacitación

Revisión N°0

Fecha de Revisión Marzo 2001

Número de Serie MAT-0900-08-011

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

INTRODUCCIÓN 3

CAPÍTULO I SISTEMA DE ENCENDIDO 4

ENCENDIDO TRANSISTORIZADO TSZK BOSCH 4 GENERADOR DE PULSOS 5 GENERADOR INDUCTIVO 6 GENERADOR DE EFECTO HALL 7 GENERADOR FOTOELÉCTRICO 9

CAPÍTULO II ENCENDIDO 10

ENCENDIDO CON GENERADOR INDUCTIVO 10 ENCENDIDO CON GENERADOR HALL 11 ENCENDIDO INTEGRAL 12 ENCENDIDO ELECTRÓNICO DIS 14

CAPÍTULO III DIAGNÓSTICO 18

DIAGNÓSTICO DEL SISTEMA DE ENCENDIDO ELECTRÓNICO 18 PUESTA A PUNTO DEL ENCENDIDO 23 ANALÍSIS DE FORMAS DE HONDA PRIMARIA Y SECUNDARÍA 26 MANTENCIÓN DEL SISTEMA 29

CAPÍTULO IV INYECCIÓN ELECTRÓNICA DE COMBUSTIBLES

29

CLASIFICACIÓN 29 LÍNEA DE CONBUSTIBLE 30 SENSORES Y ACTUADORES 34 UNIDAD ELECTRÓNICA DE CONTROL (ECU) 46

Í N D I C E

CONTENIDOS PÁGINA

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

CAPÍTULO V DIAGNÓSTICO DE LA INYECCIÓN 48 GUÍA PARA EL DIAGNÓSTICO 48 CAPÍTULO VI LECTURA DE CÓDIGOS DE AUTODIAGNÓSTICOS 56 CUADRO DE CÓDIGOS DE DIAGNÓSTICOS DE AVERÍA 58 SISTEMA OBDII 59 DIAGNÓSTICO POR SCÁNER 60 MANTENCIÓN DEL SISTEMA DE INYECCIÓN 66 SISTEMA DE CONTROL DE EMISIONES 68

CONTENIDOS PAGINAS

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

INTRODUCCIÓN EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE ENCENDIDO Desde 1912 los sistemas de encendido incorporados al motor OTTO tiene por función provocar un arco eléctrico en los electrodos de las bujías y con esto encender la mezcla de aire y gasolina comprimidas en las cámaras de combustión. Desde los inicios hasta la actualidad dicho objetivo sea logrado con el uso de un transformador elevador de tensión denominado bobina de encendido, sin duda este dispositivo requiere de un conjunto de elementos para funcionar, sin embargo es el único que no se ha podido reemplazar aún en los encendidos de última generación. En los años 70, la tecnología electrónica había avanzado hasta el punto en que se podía producir, en masa, económicos y seguros dispositivos de encendido. las exigencias gubernamentales en materia de control de emisiones, determinaron un control más exacto y uniforme de la sincronización del encendido. los ingenieros encontraron que los sistemas electrónicos les permitían controlar la operación del motor con mayor exactitud y facilidad que como lo hacían los sistemas electromecánicos. En los años 80 la incorporación del microcomputador como elemento de control, permitió eliminar los avances mecánicos y obedecer fielmente a la cartografía de avance programada en la memoria del computador junto con la incorporación de la inyección electrónica de combustible dieron un gran paso adelante en materia de encendido. La década del 90 está marcada por la eliminación del distribuidor en los sistemas DIS, luego el control de encendido y la inyección se realiza por una sola unidad de control. Sin duda, el comienzo de la revolución electrónica en la década de los 70 también favoreció a los sistemas del automóvil, logrando así sistemas más eficientes; sin embargo hoy en día nos demanda mayor estudio para el diagnóstico y mantención de dichos sistemas.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

CAPITULO I / SISTEMA DE ENCENDIDO _____________________________________________________________________

ENCENDIDO TRANSISTORIZADO TSZK BOSCH

Este sistema propio de BOSCH, tiene la ventaja, con respecto al encendido convencional, de liberar al ruptor de la función de alimentar de corriente al primario de la bobina, dicha labor la realiza un transistor de potencia, el cual funciona como conmutador. Cuando el ruptor está cerrado se polariza la base del transistor, entrando éste en conducción. la corriente primaria circulará de colector a emisor para producir la saturación del campo magnético de la bobina. la abertura del ruptor permite eliminar la corriente de base del transistor de potencia y con ello la corriente de colector con el siguiente salto de chispa en la bujía.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Si bien la incorporación del transistor fue un gran avance en materia de encendido, todavía se dependía del ruptor, el cual debido al desgaste de la fibra de apoyo con la leva del distribuidor, presentaba fallas de sincronismo del encendido. a continuación se detallan algunas ventajas y desventajas importantes de analizar. VENTAJAS DEL ENCENDIDO TRANSISTORIZADO :

Aumento de la corriente primaria llagando incluso hasta 10 ampéres Una tensión de encendido mayor Produce una chispa de mayor calidad para encender la mezcla Disminuyen los índices de contaminación

DESVENTAJAS :

se sigue utilizando un interruptor mecánico para gobernar el sistema se dispone de avances mecánicos al vacío y centrífugo

conclusión : en el encendido convencional, la energía y la tensión de encendido están limitadas por las posibilidades tanto eléctricas como mecánicas de l os platinos. el problema principal radica en la necesidad de crear un campo magnético suficientemente fuerte una corriente eléctrica muy altas a través de :

GENERADORES DE PULSO Un generador de pulso es un dispositivo capaz de producir una señal, ya sea análoga o digital, que obedece a un sincronismo lógico en el motor, para excitar la base del transistor de potencia en el módulo, señal que en el sistema TSZI era suministrada por el platino. El generador puede ser :

INDUCTIVO DE EFECTO HALL FOTOELÉCTRICO

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

GENERADOR INDUCTIVO

Está formada por una bobina de captación , una pieza polar con un imán permanente más un rotor giratorio conectado al eje del distribuidor . El principio de funcionamiento del generador se basa en que, al girar el rotor, el entrehierro que queda entre los dientes del rotor y los del estator varía de forma periódica en correspondencia del flujo magnético. Cuando un conductor eléctrico se somete a la acción de un flujo magnético variable, en el conductor se induce una tensión eléctrica. La tensión inducida es alterar, cuando la tensión cambia de polaridad, es decir, cuando pasa de valor máximo positivo a máximo negativo se produce la chispa.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

GENERADOR DE EFECTO HALL

Este tipo de generador produce un tipo de señal digital, es decir, un pulso cuadrado cuyo valor fluctúa entre 0 y 5 volts. El principio hall se basa en lo siguiente: cuando un material semiconductor se le aplica una corriente eléctrica y en forma perpendicular se somete a la acción de un campo magnético, en los extremos del conductor aparecerá la denominada tensión hall.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Un típico interruptor de efecto hall en un distribuidor, tiene un circuito integrado y frente a él un imán permanente, luego un conjunto de pantallas pasan entre el imán y el integrado, para permitir el paso y la interrupción del flujo magnético. Cuando el flujo magnético pasa por el espacio de aire, internamente se produce la tensión hall, sin embargo debido a un inversor dispuesto en el circuito integrado, la tensión de salida está a nivel bajo y en el caso en que la pantalla queda en el espacio de aire el Voltaje hall será bajo mientras que a la salida será un nivel alto 5 volts. apróx.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

GENERADOR FOTOELÉCTRICO

Un generador fotoeléctrico utiliza la emisión de luz de un diodo LED (Ligth emisor diode), que choca con un fototransistor y genera una señal de Voltaje. la rueda de disparo es un disco que pasa entre el diodo y el transistor, por lo tanto, cuando una de las ventanas del disco queda entre el diodo y el fototransistor, la luz del diodo pasa y se genera un nivel alto en la salida. los generadores fotoeléctricos son utilizados como sensores de posición del cigüeñal en un sin número de sistemas.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

CAPITULO II / ENCENDIDO

ENCENDIDO CON GENERADOR INDUCTIVO

En nuestro mercado existe un sin número de sistemas de encendido con generador inductivo, de hecho el generador inductivo se usa de forma masiva principalmente a su fiabilidad y bajo costo de fabricación. En este caso se tomará como ejemplo de los sistemas típicos con avance mecánico. SISTEMA TSZI BOSCH

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Utilizado en los años 80. el TSZI de BOSCH, es un encendido muy fiable, cuenta con un módulo de 6 terminales, un generador inductivo localizado bajo el rotor del distribuidor, una bobina de alta energía y un conjunto de avance al vacío y centrífugo. FUNCIONAMIENTO : Cuando el interruptor de encendido se cierra, circula una corriente del orden de los 5 ampéres por la bobina, cerrando el circuito a tierra por medio del transistor de potencia en el módulo. Si el encendido se mantiene en esta condición el módulo interrumpe la circulación de corriente transcurridos 2 a 3 segundos, como una manera de proteger el sistema si no se da arranque. en esta fase en la bobina se satura el campo magnético, luego al dar arranque gira el eje del distribuidor, el generador inductivo entregará la señal entre los terminales 1 y 2 del módulo. La señal pasa a una etapa de inversión ( a / d ) , para transformarla en señal cuadrada. Esta señal es tratada por el módulo en relación al tiempo en que debe estar energizado el primario de la bobina, para luego pasar a la etapa de excitación del transistor de potencia. Los niveles altos de la señal dejan al transistor conduciendo y los niveles bajos lo llevan a estado de corte para producir la chispa.

ENCENDIDO CON GENERADOR HALL

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Un ejemplo de aplicación del generador hall es el sistema TSZH BOSCH el cual dispone de un módulo similar en funcionamiento al TSZI analizado anteriormente con la salvedad de la distribución de los terminales en el módulo, por ejemplo el generador hall se alimenta a través de los terminales 3 y 5 mientras que la señal de entrada al módulo es por el terminal número 6. El avance al vacío actúa moviendo el circuito integrado en sentido contrario al giro del rotor mientras que el avance centrífugo mueve las pantallas en el mismo sentido de giro del motor.

ENCENDIDO INTEGRAL

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

El encendido electrónico integral es el encendido que más ha dado que hablar, junto con el sistema DIS, en los ámbitos automotrices actuales, ya que se ha montado en serie en muchos motores de la línea Europea, si bien cuando hablamos de encendido integral se nos viene a la mente el prodigioso Renault Fuego de los 80, el sistema se ha seguido utilizando en unidades con inyección electrónica actuales. La característica más distintiva de estos encendidos debemos encontrarlas en los hechos de que una unidad de electrónica de control íntegra de su memoria un grandioso número de posibilidades de avance de encendido en virtud del régimen de giro, de la carga a que éste somete al motor y a la temperatura a que esté funcionando. La decisión de los grados de avance del encendido que resulte adecuado para cada momento, de acuerdo con el estado del motor, se determina con el procedimiento electrónico.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

En el mercado existen otras muchas variantes de encendido integral, los esquemas estudiados por Magneti Marelli y los relacionados por la casa Francesa Renix para los motores Renault. También la casa Ducellier y Lucas han desarrollado proyectos destacables. Pero entre todas hay que distinguir a la casa Bosch que, durante muchos años, está siendo en Europa la primera en las técnicas más avanzadas de aplicación de electrónica al automóvil. Avance de un encendido integrado En los distribuidores tradicionales, el avance centrífugo se produce de una forma que sólo toma en cuenta la velocidad de giro de motor. Dentro de un determinado número de revoluciones por minuto del distribuidor el avance asciende a un grado antes de PMS de una forma lineal.

Este no se adecua con las demandas actuales en cuanto a obtener un buen quemado de las mezclas de aire y gasolina y una mínima emisión de gases contaminantes, ya que no basta exclusivamente con girar más de prisa para que el motor necesite más avance, pues el avance depende también del estado de carga a que esté sometido, en ese momento, un motor. Teniendo en cuenta este nuevo parámetro, veremos en la curva característica del avance integral puede y debe ser tan irregular como en la siguiente cartografía.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

ENCENDIDO ELECTRÓNICO DIS

Las siglas DIS ( Distributorless ignition system ) se emplea en Estados Unidos para describir cualquier sistema de encendido que no tenga distribuidor. El sistema hace uso de la teoría de la chispa de desecho, semejante a los encendidos que se usaron durante muchos años en las motocicletas y motores fuera de borda. Cada extremo de un secundario de bobina se conecta con una bujía. Las dos bujías se encuentran en cilindros que son par pistón. Cuando la bobina dispara la chispa que va al cilindro en compresión enciende la mezcla. La chispa del otro cilindro se desecha al final de la carrera de escape. El orden de encendido de la bobina se determina y se mantiene mediante el módulo de encendido. Cuando una bobina dispara, una bujía enciende con polaridad positiva y la otra bujía enciende con polaridad negativa, al mismo tiempo. La polaridad y la presión del cilindro determinan la caída de Voltaje a través de cada bujía. Desde luego, la bujía en el cilindro de compresión necesita más Voltaje para crear una chispa entre los electrodos que está en escape.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Un circuito de control del módulo, maneja el flujo de la corriente primaria y su tiempo de ángulo de contacto. El devanado de la bobina primaria tiene una resistencia muy pequeña (menor a 1 ohm). Cuando se aplica un Voltaje de 14 volts circula una corriente teórica mayor que 14 ampéres, lo cual ayuda a disminuir el tiempo de saturación; sin embargo, para evitar daños en los componentes del sistema, el flujo máximo de la corriente se debe mantener entre 8.5 a 10 ampéres. El módulo emplea una forma de ciclo cerrado de control de intervalo.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Se vigila la corriente máxima de la bobina en el ciclo previo. Si no alcanzó su valor máximo, el módulo aumenta al tiempo de intervalo para permitir la saturación completa de la bobina. Si alcanzó la corriente máxima, el módulo disminuye el tiempo de ángulo de contacto para reducir la potencia consumida por el sistema. El sistema sin distribuidor se diseñó para reemplazar al sistema mecánico HEI de gran éxito en General Motors, sin embargo en sin número de fabricantes Europeos y Asiáticos han incorporado dicho sistema.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

CAPITULO III / DIAGNÓSTICO _____________________________________________________________________

DIAGNÓSTICO DEL SISTEMA DE ENCENDIDO ELECTRÓNICO El diagnóstico del encendido se puede realizar utilizando desde un multímetro hasta un escáner, siendo el osciloscopio uno de los instrumentos más adecuados para obtener una visión clara y rápida del comportamiento del encendido. En este módulo diagnosticaremos en base a este instrumento. Curvas del circuito primario

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

En esta curva se aprecia una notable diferencia con respecto al oscilograma primario en encendido convencional. Falta por completo la oscilación amortiguada al comienzo de la transición de apertura es causada únicamente por las capacidades de conmutación existente y quizás por condensadores de protección de pequeña capacidad en la salida del módulo. El oscilgrama primario se asemeja mucho al oscilograma secundario. Curvas del secundario

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Prácticamente no se diferencia del oscilograma secundario del encendido convencional. Para la transición de cierre, tensión de encendido, chispa y amortiguación es idéntico que el oscilograma normal. En lugar de decir contactos abiertos o cerrados, se dice ahora solamente transistor en corte o en saturación (conduciendo). Si se detecta alguna anomalía al observar las curvas de encendido se debe proceder de la siguiente forma: A ) medir resistencia de cables de bujía.

La resistencia debe estar de acuerdo a lo especificado por el fabricante. (en la figura 10 a 22 k d Suzuki SY 413)

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

B ) Revisar bujías

Retire las bujías del motor e inspeccione:

Desgaste de electrodos Depósito de carbón Daño de aislación

Si no se encuentra una anormalidad, ajuste el entrehierro, limpie con un limpiador de bujías de encendido o cambie por bujías nuevas según especificación técnica, para este caso el entrehierro es de 0.7–0.8 mm.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

C ) Diagnóstico de la bobina

Mida la resistencia eléctrica del arrollamiento primario y secundario de la bobina, en este caso Primario 0.1d.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

D ) Diagnóstico del sensor CKP.

Con el interruptor de encendido en off, desconecte el sensor CKP y mida la resistencia entre sus terminales. Para el modelo analizado = 360 - 460 d a 20°C. Mida la resistencia entre cada uno de los terminales y tierra. Resistencia de aislación 1M d o más.

PUESTA A PUNTO DEL ENCENDIDO

En los encendidos actuales la puesta a punto o sincronización de avance queda reservado sólo a los modelos que poseen distribuidor con corredera de avance, aquellos que poseen sistemas DIS sólo se pueden efectuar comprobaciones sin posibilidades de modificar excepto que el programa permita una programación mediante escáner.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Para el primer caso es de primera prioridad en los encendidos controlados por computadora disponer de la información del fabricante en relación a como deshabilitar la acción de control del computador sobre el sistema, para fijar el encendido y realizar la puesta a punto inicial. En el siguiente caso se toma como ejemplo el sistema HEI con EST montado en el DAEWOO ESPERO 2000.

Este sistema dispone de un conector ALDL por el cual se obtienen códigos de diagnósticos. Para la puesta a punto es necesario hacer un puente entre el Terminal A y B del conector antes de dar arranque, luego se verifica, con la lámpara estroboscópica, que el avance se encuentre en 10° APMS. Si el avance no corresponde, proceda a mover el cuerpo del distribuidor con motor funcionando hasta obtener la regulación especificada.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Otro ejemplo es el Suzuki SY 413 estudiado anteriormente. En este modelo es necesario hacer un puente entre los terminales “ D y E “ del conector de diagnóstico, luego conecte la lámpara estroboscópica y de un avance de 5 más menos 3° a velocidad de ralenti.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

ANÁLISIS DE FORMAS DE HONDA PRIMARIA Y SECUNDARIA A continuación se detallan algunas fallas del sistema de encendido las cuales pueden ser fácilmente detectadas, por ejemplo: Diferencias de tensiones de encendido entre cilindros

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Puede ser causa de diferentes separaciones entre electrodos de bujías o un cable con resistencia alta. Diferencia máx. 4 kv. Tensiones de encendido con altos y bajos

Puede ser causa de cables con distintos valores resistivos o una mezcla incorrecta.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Aislamiento de alta tensión

La corriente eléctrica tiende siempre a circular por el trayecto de menor resistencia. Como consecuencia de ello, en caso de defectos de aislamiento de alta tensión, tanto en la bobina de encendido como en los cables, el distribuidor y el aislante de bujía, la chispa salta a través del punto de aislamiento defectuoso, en lugar de pasar por los electrodos de las bujías.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

MANTENCIÓN DEL SISTEMA En los sistemas actuales se han eliminado una serie de mantenciones que antiguamente eran obligatorias, sin embargo prevalecen algunas, por ejemplo:

Cambio de bujías según kilometraje Cambio de cables como mínimo cada 80000 km. Comprobación de puesta a punto inicial cada 50000 km.

Es de gran importancia mantener los conectores de bobina y módulo en perfectas condiciones.

CAPITULO IV / INYECCIÓN ELECTRÓNICA DE COMBUSTIBLE _____________________________________________________________________ El desarrollo de los dispositivos de estado sólido, tales como diodos y transistores, hizo posible la inyección electrónica de combustible, la cual en sus orígenes se remonta a1893, cuando los ingenieros de aviación comenzaron a interesarse por este procedimiento,. Poco antes de la segunda guerra mundial la Mercedes Benz, ya había experimentado bastante en los motores de aviación con unos sistemas de inyección de gasolina que fue puesta en práctica en 1953 con la colaboración de la casa BOSCH. En la actualidad la inyección se ha masificado, existiendo en nuestro mercado sólo vehículos con inyección electrónica de combustible y convertidor catalítico de tres vías.

CLASIFICACIÓN En la actualidad la inyección se divide en “ Inyección Mono punto o Multipunto “, la inyección Mono punto posee un sólo punto de inyección, es decir, muy similar a lo que hacía un carburador, pero actualmente se consigue una mejor relación aire combustible. La inyección Multipunto tiene tantos inyectores como cilindros tenga el motor. Los inyectores se alojan en el múltiple muy cerca de la válvula de admisión y pulverizan el combustible según lo indicado por el computador del auto. El sistema determina la cantidad

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

de combustible a inyectar según las condiciones de carga, presión, temperatura en que se encuentre el motor. Para lograr lo anterior, dispone de sensores y catuadores, lo que junto al microcomputador desarrollan los programas de dosificación dados por el fabricante.

LÍNEA DE COMBUSTIBLE

Bomba de combustible Es la encargada de extraer el combustible desde el estanque para enviarlo al tubo distribuidor. Se ubica dentro del estanque y es accionada por un motor eléctrico. La bomba es de funcionamiento continuo y recibe alimentación de un relé, el cual es comandado por la unidad electrónica de control.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Filtro de combustible Está encargado de retener las partículas de suciedad existentes en la gasolina para que éstas no obturen los pequeños orificios de descarga de los inyectores. Este filtro es de alta presión y debe ser reemplazado según lo estipulado por el fabricante.

Riel de alineación Es el tubo distribuidor perteneciente a los sistemas multipunto para alimentar de combustible a los inyectores, en los sistemas mono punto no se utiliza.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Regulador de presión Consiste en una válvula conectada a un diafragma sobre el cual se encuentra un resorte para controlar la presión del sistema. En los sistemas mono punto, el regulador mantiene una presión aproximada de 1.5 bar, mientras que en los sistemas multipunto la presión alcanza los 2 a 2.5 bar.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Inyectores Son válvulas electromagnéticas normales cerradas, que están controladas por la ECU. En los primeros sistemas D jetronic, los inyectores se abren con un pulso de 3 volts en la actualidad llega hasta 12 volts. La duración del pulso es sólo de unos pocos milisegundos (2 a5 a milisegundos), durante este tiempo el inyector pulveriza el combustible para alimentar el motor.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

SENSORES Y ACTUADORES Se denominan sensores a los dispositivos encargados de enviar información de las condiciones de carga, temperatura, presión del múltiple, r.p.m., etc; en que se encuentra el motor. El actuador, en cambio, recibe el mando desde la ECU para actuar, por ejemplo: relé de la bomba, electroválvula de purga del canister, inyector, etc. Sensor de temperatura de aire: ( act ) Está compuesto por una resistencia del tipo NTC de coeficiente negativo, es decir, disminuye su resistencia a medida que aumenta su temperatura.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Sensor de ángulo de giro: (ckp ) El sensor de ángulo de giro permite informar al computador la posición y velocidad del cigüeñal. Existen varios tipos, entre ellos se destacan los:

Inductivos De efecto hall fotoeléctricos

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Métodos de medición de aire Los sistemas de inyección utilizan distintos métodos para determinar la cantidad de aire que ingresa al motor, por ejemplo: Sensor de presión absoluta ( map ) La ECU, utiliza en este caso el método: densidad velocidad por medio del medidor de presión absoluta del múltiple. El MAP, recibe un Voltaje de referencia de 5 Volts desde la ECU, y envía un retorno de señal según las condiciones de presión existentes en el múltiple. Sensor de caudal de aire (vaf) En este método la ECU recibe información del caudal de aire aspirado por medio de un caudalímetro tipo aleta sonda. El dispositivo consta de un potencíometro conectado al eje de la aleta, la cual al moverse desplaza el cursor sobre la resistencia para variar el Voltaje de señal hacia la ECU.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Sensor de flujo de aire (maf) El sensor de masa de aire, conocido también como Flujometro, puede utilizar como elemento de medición un hilo de platino calentado o una película caliente; lo anterior define su nombre. Los dos sistemas cumplen el mismo objetivo, es decir, reciben un Voltaje de referencia, generalmente 12 Volts y según la cantidad de aire que ingrese al motor, entregan un Voltaje que fluctúa entre 0.8 a 4 Volts aprox. Por ejemplo:

750 r.p.m. 0.8 v 2500 rpm 2 v 3000 rpm 3 v

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Sensor de presión Barométrica (BP) El sensor de presión barométrica, como ustedes pueden ver, es exactamente igual al sensor MAP, tanto en su aspecto físico cómo en su funcionamiento acepto: El sensor BP no posee una manguera de vacío conectada al múltiple de admisión, sino que tiene un orificio que mide directamente la presión atmosférica, para corregir la mezcla a distintas altitudes. El BP envía una señal de 4.6 v a nivel del mar y el Voltaje disminuye a medida que aumenta la altitud. Sonda lambda (02) La sonda lambda, o sensor de oxígeno, tiene por función informar al computador del contenido de oxígeno existente en el tubo de escape, permitiendo a la ECU reconocer si el motor está con mezcla rica o pobre. En la actualidad encontramos sondas principalmente de óxido de circonia y que generan de 0.1 a 0.9 Volts, el primer Voltaje indica mezcla rica y el segundo, mezcla pobre.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Sensor de velocidad del vehículo (VSS)

Tiene por función informar a la ECU la velocidad del vehículo mediante una señal alterna que varía en frecuencia y en amplitud según la RPM. El VSS se localiza, casi siempre, en la salida de la caja de cambios o bajo el tablero de instrumentos.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Sensor de detonación (ks) Dispositivo piezoeléctrico que responde a las vibraciones ocasionadas por detonaciones ya sea mala elección del combustible o por mala sincronización de encendido. Por ejemplo, cuando ocurre una detonación, el sensor ubicado al costado del block comienza a enviar señales de Voltaje alterno, la ECU los reconoce y comenzará a atrasar el encendido hasta que desaparezca la detonación.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Sensor de posición del eje de levas (cmp) Este sensor es, generalmente, inductivo y se monta en contacto con el eje de levas, por esta razón enviará Voltaje alterno de señal a la ECU. El sensor CMP se usa, generalmente, en motores equipados con sistemas DIS para seleccionar la bobina a disparar.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Sensor de posición del acelerador (tps) El TPS indica al computador la posición angular de la mariposa de aceleración y en ángulos modelos, también la posición de ralentí y plena carga. El sensor utiliza un potencíometro generalmente lineal para enviar un Voltaje variable a la ECU. Recibe un Voltaje de referencia de 5 Volts y entrega, por ejemplo:

0.8 v con mariposa cerrada. 5 v con mariposa a 90° de abertura.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Válvula de control de ralentí Existen varios tipos de válvulas de control de ralentí, algunas sólo controlan la velocidad de marcha rápida en condiciones de motor frío ( las más antiguas del tipo bimetal ) y otras, aparte de lo anterior, controlan las distintas variaciones del ralentí según la CARGA A continuación se detallan los distintos tipos. A ) válvula tipo bimetálica: Este tipo de válvula sólo mantiene el motor acelerado cuando la temperatura del refrigerante es baja. La válvula permite el paso de aire saltando la mariposa de aceleración, esto se logra por medio de un muelle bimetálico, el cual cuando está frío tiene su máxima tensión, después de dar arranque circula una corriente por un calefactor, el cual permite que el bimetal se dilate cerrando el conducto de aire para volver al motor a la velocidad de ralentí.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

B ) válvula IAC En este tipo de válvula se controla tanto el arranque en frío como la estabilidad del ralentí según la carga. La válvula es gobernada por un motor eléctrico, el cual recibe señales desde la ECU par posesionarse. C) válvula tipo selenoide Funciona muy similar a la anterior, con la salvedad que el elemento que controla la válvula es un electroimán.

Válvula de control de purga del canister. Es otro de los actuadores controlados por la ECU. La función es permitir el paso de hidrocarburo desde el estanque hacia el cánister. La válvula es del tipo electroimán.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Relevadores. Un conjunto de relé son activados por la ECU. Como una manera de alimentar en forma más directa el componente sin sobrecalentar la ECU. Los relé más típicos son: A ) Relé de bomba de combustible B ) Relé del electroventilador

UNIDAD ELECTRÓNICA DE CONTROL ( ECU )

Tiene por función procesara la formación recibida de los sensores y desarrollar el programa almacenado en la memoria. La unidad electrónica de control opera bajo el siguiente principio:

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Las señales recibidas por la ECU se procesan y se almacenan temporalmente en la memoria RAM, luego el procesador del sistema compara dichos datos con los existentes en la memoria ROM y toma la decisión, la cual se traduce en un tren de pulso de inyección para obtener mezclas ideales, ricas o pobres según la condición de funcionamiento del motor; también gobierna el funcionamiento del electroventilador, la válvula de purga del canister y, en los sistemas más avanzados, el avance al encendido, entre otras cosas.

En los sistemas actuales, la unidad de control dispone de memorias PROM o EEPROM, las cuales es posible reprogramar para cambiar o corregir ciertos parámetros de funcionamiento.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

CAPITULO V / DIAGNÓSTICO DE LA INYECCIÓN

Este módulo tiene por objetivo adquirir habilidad en el diagnóstico del sistema de inyección electrónica de combustible. El desarrollo de la siguiente guía está pensado para el sistema MONO MOTRONIC MA 3.0, sin embargo se puede aplicar a otros modelos agregando los sensores correspondientes. El desarrollo de la guía se realizará en la maqueta correspondiente al sistema. LABORATORIO DE ELECTRÓNICA AUTOMOTRÍZ DIAGNÓSTICO DE INYECCIÓN ELECTRÓNICA SISTEMA BOSCH – MONO – MOTRONIC MA 3.0

GUÍA PARA EL DIAGNÓSTICO

Objetivo : Diagnosticar sensores y actuadores correspondientes al sistema. Elementos : Maqueta motor Peugeot – Citroen – Multimetro digital – Osciloscopio automotriz – Escáner. Desarrolle las siguientes actividades 1.- Diagnóstico del sensor de temperatura del motor: A ) Mida el Voltaje de polarización del sensor B ) Mida la resistencia eléctrica, Voltaje de salida en frío y en caliente. Para esta medición utilice ohmetro, Voltímetro y osciloscopio. C) Anote los valores obtenidos en los siguientes recuadros:

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

VOLTAJE DE POLARIZACIÓN = RESISTENCIA CON MOTOR FRÍO = TEMPERATURA NORMAL = VOLTAJE CON MOTOR FRÍO = TEMPERATURA NORMAL =

2.- Diagnóstico del sensor de temperatura de aire A ) Mida el Voltaje de polarización del sensor

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

B ) Mida la resistencia eléctrica, Voltaje de salida en frío y en caliente. Para esta medición utilice ohmetro, Voltímetro y osciloscopio. C) Anote los valores obtenidos en los siguientes recuadros

VOLTAJE DE POLARIZACIÓN =

RESISTENCIA CON MOTOR FRÍO = TEMPERATURA NORMAL =

VOLTSAJE CON MOTOR FRÍO = TEMPERATURA NORMAL =

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

3,- Diagnóstico del sensor de posición de mariposa TPS. - Las siguientes mediciones se deben realizar en ambas pistas de trabajo del sensor A ) Mida el Voltaje de polarización para cada pista B ) Mida resistencia y Voltaje de trabajo en las distintas posiciones de la mariposa Voltaje de polarización Pista n° 1 = Pista n° 2 =

Resistencia (cerrado -- abierto) Pista n° 1 = -- Pista n° 2 = --

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Voltaje de trabajo (cerrado – abierto) Pista n° = -- Pista n° = --

4. - Captador de régimen A ) Indique el tipo de captador

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

TIPO =

B ) Medir resistencia eléctrica y Voltaje de salida en las siguientes condiciones VOLTAJE AC EN: VAL.DE ARRANQUE = VEL.DE RALENTI = 2500 RPM =

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

5.- Inyector : A ) Mida la resistencia eléctrica del inyector B ) Visualice la señal en el osciloscopio C) Determine la duración del pulso bajo distintas condiciones de funcionamiento RESISTENCIA =

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

6.- Control de marcha lenta ( motor de ralenti ) A ) Medir la resistencia entre los bornes 1 y 2 B ) Mida la resistencia entre los bornes 3 y 4 Resistencia Bornes 1 y 2 Mariposa cerrada =

Resistencia Bornes 3 y 4 Mariposa cerrada = Mariposa abierta = Mariposas abierta ¼ de carrera =

7.- Sonda Lambda A ) Mida la resistencia eléctrica del calefactor

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

B ) Mida el Voltaje de alimentación del calefactor C) Mida el Voltaje que entrega la sonda al computador con ciclo cerrado D) Mida el Voltaje en la sonda desconectándola del conector E ) Visualice la señal en el osciloscopio. Realice las pruebas anteriores con el analizador de gases conectado y motor a temperatura normal. Resistencia del calefactor = Voltaje de alimentación =

Voltaje de la sonda conectada = Voltaje de la sonda conectada =

CAPITULO VI / LECTURA DE CÓDIGOS DE AUTODIAGNÓSTICO ___________________________________________________________ Los sistemas de inyección electrónica actuales han diseñado un método de diagnóstico para monitorear muchos de sus circuitos esenciales y prevenir al conductor por medio de una lámpara indicadora de falla del motor (CHECK ENGINE). Este sistema de diagnóstico a bordo almacena un código de dos o más dígitos (según la generación del sistema) en la memoria de la ECU relacionado con el circuito donde se ha detectado el problema. El código se puede obtener por medio de escáner o a través de la lámpara de advertencia. Esta lámpara se activa por medio de un conector de diagnóstico denominado ALDL en vehículos Americanos o DTC en vehículos Asiáticos. El conector está localizo en el compartimiento de motor o de pasajeros y se debe aplicar un procedimiento riguroso para el cual es necesario disponer del manual del fabricante; a través de este método se pueden obtener códigos de diagnóstico, también realizar pruebas de activación de actuadores, en síntesis, una ayuda para localizar el sensor o actuador defectuoso. A continuación, se muestra un método de diagnóstico correspondiente al Suzuki SY 413.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

CUADRO DE CÓDIGOS DE DIAGNÓSTICO DE AVERÍA

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

SISTEMA OBDI I

En el punto tres lectura de códigos se hizo referencia a un método de diagnóstico denominado por los Americanos OBDII, el cual se comienza a utilizar en 1978, por ejemplo, en Ford; y en 1980 en GM, sin embargo en 1990 se firma el acta de aire limpio (Clean Air Act) en los Estados Unidos, donde se requería de un sistema más eficaz en cuanto a obtener un mayor control sobre las emisiones de gases contaminantes y así mismo, que el diagnóstico contemplara la revisión de dicho sistema. La sección 202 del acta establece a partir de 1994, que todos los automóviles y camiones de carga liviana nuevos, tuvieran un sistema de diagnóstico de abordo (OBD) que tuviera como función primordial controlar las emisiones por el mismo procesador del auto y que su lenguaje fuera universal. Esta regulación establece, entre otras cosas, que el monitor (SCANNER) tenga una función universal, o sea genérico para todos los autos. Esto quiere decir, que el monitor de un manufacturero debe leer códigos de otro manufacturero y en una función genérica. Estos monitores son capaces de identificar la data del procesador, así como leer códigos y ver si se está cumpliendo con las regulaciones de emisiones, por ejemplo:

Eficiencia del catalítico Calentamiento del catalítico Sistema evaporativo Sistema secundario de aire Contra explosiones Sistema de suministro de combustible Sensor de oxígeno Sistema EGR Sistema de refrigeración

Conector unificado y escáner

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

DIAGNÓSTICO POR ESCÁNER

La electrónica aplicada al motor, ha permitido evolucionar en materia de control de emisiones, sin embargo, esta ganancia tecnológica trae consigo un mayor esfuerzo para el diagnóstico. El técnico tiene que dominar nuevas materias, como la electrónica y a su vez manejar nuevos sistemas de diagnóstico. El método más eficaz, consiste en el diagnóstico de 4 a bordo del vehículo, esto se realiza con un monitor que en forma genérica se denomina escáner monomarca y miltimarca, en el cual el primero es un instrumento de una marca específica que sólo funciona con modelos de su marca, presentan la ventaja, en algunos casos, de obtener mayor información con respecto a un multimarca. El escáner multimarca presenta a la vista su virtud, ya que abarca una serie de marcas, generalmente, de una línea de vehículos, ya sea Americanos, Europeos o Asiáticos

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

La incorporación del sistema OBDII de diagnóstico facilitó el desarrollo de un sin número de escáner. En este curso desarrollaremos actividades prácticas en el escáner Americano OTC 4000 y el NAPRO que abarca vehículos de la línea Europea. El primer paso en el uso de diagnóstico corresponde a elegir el programa adecuado, el conector según modelo, por ejemplo, para el OTC 4000 se procede de la siguiente forma. Configuración del monitor ¡Es fácil configurarlo! Coloque el cartucho de software en el monitor. Conecte los cables del adaptador del vehículo al monitor y el conector de diagnóstico del vehículo. Alimente el probador por medio del enchufe de 12 Voltios para el encendedor de cigarrillos, o como alternativa, la unidad recibirá corriente directamente por el conector de diagnóstico del vehículo en las aplicaciones de vehículos más recientes. Una vez hecho esto, estará listo para hacer pruebas.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Configuración del Pathfinder El software Pathfinder se cargará automáticamente cuando se conecta la corriente eléctrica al probador Monitor. Se presenta una serie de menúes, entre los que usted puede seleccionar opciones, pruebas o funciones. Se dispone de una tecla record (registro) que le permite capturar datos; y de una tecla help, (ayuda) que permite el acceso a la ayuda en línea.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Empleo del pathfinder El software Pathfinder, es fácil de usar, consiste en una serie de pantallas de menúes con opciones. Seleccione la opción deseada de un menú poniendo el ícono selector en la opción deseada y pulsando la tecla Enter para seleccionarla o pulsando la tecla numérica que represente dicha opción. Podrá recorrer las opciones de forma inmediata.

Esta sección de introducción de su manual Pathfinder continúa con la información específica necesaria para recorres el programa Pathfinder. Asegúrese de probar las opciones de Pathfinder con la opción del vehículo de demostración. Esta es una forma rápida y fácil para aprender más cosas sobre las capacidades de Pathfinder. El monitor es un instrumento de prueba fácil de usar que resistirá el uso en condiciones difíciles. Tómese un momento para familiarizarse con las opciones del probador

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Ventana de la pantalla: Muestra datos y mensajes al usuario. Cartucho de memoria: Contiene el software para probar los vehículos. Cordón de alimentación: El cordón de alimentación del monitor se enchufa en el receptáculo del

encendedor de cigarrillos o el cable del adaptador de la batería. Algunos vehículos usan un cordón de adaptador que alimenta el probador del conector de diagnóstico del vehículo. Esto significa, dependiendo del vehículo, el cordón de alimentación no siempre formará parte del procedimiento de configuración.

Cordón del adaptador: Se enchufa en el cable del adaptador del vehículo. Algunos de los vehículos más recientes o usan el estilo de cordón de adaptador y cordón de alimentación mostrados. Los cordones de adaptador de vehículos más recientes se enchufan directamente en el puerto DB25.

Puerto DB25: Los cables del adaptador del vehículo se enchufan en el puerto DB25 (monitor HD, enhanced )

Interfaz en serie. Se usa para conectar dispositivos opcionales tales como la impresora, un terminal o una computadora personal.

Luces LED: Muestra información adicional durante las pruebas. Apoyo: Permite apoyar o colgar el probador. Teclado numérico: Le permite introducir datos y contestar los mensajes del probador. Las teclas

funcionan según se describe en la página siguiente. Funda de goma protectora (3305 – 30): Protege el probador contra las caídas (no se muestra).

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Funciones de las teclas F

PULSE

RESULTADO

F1 + F1 F1 + 0 F1 + 1 F1 + 2 F1 + 4 F1 + 6 F1 + 7 F1 + F2 F1 + 0 F2 + 1 F2 + 2 F2 + 3 F2 + 4 F2 + 5 F2 + 6 F2 + 7

Menú F1: Se mostrarán todas las funciones F1 disponibles. Registro/ Reproducción: Se mostrará el menú Registro/ Reproducción del flujo de datos. Inglesas/Métricas: Hace pasar la pantalla de flujo de datos de inglesas a métricas y viceversa. Activar/ Desactivar Tono: cuando se pulsa una tecla el probador emite un sonido. “Tone Off” (desactivar tono) significa que el probador no emite sonido. Esta función pasa de activar tono a desactivar tono y viceversa. Estado de diagnóstico: Cambia el estado de diagnóstico de GM. Vuelta a las opciones implícitas: La pantalla vuelve a la pantalla adaptada implícita. Opción de idioma Francés/ Español/ Inglés: Se muestran mensajes de ayuda en el idioma seleccionado. Menú F2: Se mostrarán todas las funciones F2 disponibles. Nivel de revisión: Muestra el nivel de revisión del software. Imprimir: La información vista se imprime por medio de la impresora conectada. Monitor/ Terminal: Pasa la pantalla del terminal o vuelve a la pantalla del monitor. Configuración del vehículo: Cambia a una aplicación diferente del vehículo. Pantalla del sistema: Muestra el año y sistema del vehículo probado. Velocidad en baudios: Cambia y guarda la velocidad en Baudios del probador. Configuración de la impresora: Instala un encabezado de cuatro líneas con su nombre dirección y número de teléfono. Configuración de acontecimientos EZ: Permite el acceso a las pantallas de configuración del software de representación gráfica de acontecimientos EZ.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

MANTENCIÓN DEL SISTEMA DE INYECCIÓN

La inyección electrónica de combustible esta pensada para trabajar libre de mantención preventiva sino mas bien correctiva, sin embargo una de las operaciones típicas ordenadas por los fabricantes es la limpieza de inyectores la cual se realiza cada 40000 kilómetros de recorrido o según lo estipulado por el fabricante. La limpieza de inyectores se puede realizar por medio de dos métodos clásicos ellos son:

Limpieza por ultrasonido Limpieza por producto aplicado al riel

El primer caso corresponde a la extracción de los inyectores para luego colocarlos en un recipiente con producto de limpieza. Dicho producto es sometido a ondas de ultrasonido para provocar vibración en el líquido. La ventaja de este sistema es la de obtener una limpieza más acabada, sobretodo el sistema que durante mucho tiempo no se ha sometido a limpieza. La desventaja es el tiempo que demanda la extracción de los inyectores. El segundo método es realizar la limpieza con un solvente especial aplicado directamente a la línea de combustible, de tal forma que se desactiva la alimentación natural del vehículo para mantenerlo funcionando en un período de 10 minutos más o menos. La limpieza por producto es la más utilizada por la rapidez del trabajo y los buenos resultados obtenidos en la reducción de los gases contaminantes.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

SISTEMA DE CONTROL DE EMISIONES

Desde 1960, los fabricantes de automóviles han tenido que acatar los reglamentos emitidos por el gobierno. En los Estado Unidos se han estipulado normas y reglamentos de seguridad de rendimiento de combustible y de emisiones. De estas nuevas reglamentaciones, las que más afectan al técnico es el sistema de control de emisiones. Cuando el combustible y el aire se juntan en la cámara de combustión de un motor de gasolina y se le agrega calor ocurre una reacción química compleja. Debido a la complejidad formada por los productos involucrados, el resultado es un gas contaminante. Debemos recordar que el aire contiene un 21% de oxígeno, 78% de nitrógeno y 1%de gases diversos. Durante la combustión ideal, el nitrógeno y los gases diversos permanecen en su forma original, mientras que el oxígeno se combina con el combustible. Cuando algo anda mal en el proceso de la combustión, el nitrógeno empieza a combinarse con el oxígeno, resultando un desastroso enlace químico. La unión forma compuestos denominados oxígeno de nitrógeno, el cual es responsable del smog fotoquímico. Por otra parte, la gasolina es un hidrocarburo complejo compuesto de 86% de carbono y 14% de hidrógeno. Junto con estos elementos hay pequeñas cantidades de azufre. Si la combustión es compleja, la combinación del aire con la gasolina producirá solamente dióxido de carbono, agua y nitrógeno. La presencia de azufre en la gasolina propicia la formación de ácido sulfúrico y de ácido sulfhídrico, el cual es responsable del olor a huevo podrido que a menudo se siente, sobretodo con motor frío. Cuando la proporción de aire y gasolina no es la correcta ( relación lambda 1 y para 1 kg de gasolina y 14,7 kg de aire ) y si además la condición de presión y temperatura dentro de la cámara no son optimas se producirá por ejemplo:

Por falta de aire, aumento del monóxido de carbono Por falta de temperatura, aumento del hidrocarburo Por el aumento de temperatura, óxido nitroso

Lo anterior se ve reflejado en los siguientes gráficos:

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

En nuestro país la legislación vigente tiene su límite en cuanto al emisor de gases contaminantes, por ejemplo, un vehículo sólo puede estar exento de restricción y optar al sello verde si cumple las siguientes condiciones: A ) Poseer carburador monitoreado o inyección electrónica de combustible B ) Estar equipado por encendido electrónico C) Poseer convertidor catalítico D) Poseer un sistema de emisiones Luego el auto estará sometido, anual o semestralmente, a una revisión de gases que contempla:

Nivel máximo de CO en ralentí y a 2500 RPM 0,5% Nivel máximo de HC en ralentí y a 2500 RPM 100 PPM El óxido nitroso no es controlado

Los elementos incorporados al sistema de control de emisiones son las siguientes:

Válvula PCV Permite disminuir las emisiones de HC.

de 71

ÁR

EA

ME

CA

NIC

A

Válvula EGR

Disminuye el óxido nitroso.

Sistemas de Inyección y Encendido

Documents

Transcript of Sistemas de Inyección y Encendido