COMPONENTES ELECTRÓNICOS
CLASIFICACIÓN DE LOS SENSORES.
Los sensores para automóviles pueden clasificarse teniendo en cuenta distintas características como son:
FUNCIÓN Y APLICACIÓN.
Según esta característica los sensores se dividen en:
Sensores funcionales, destinadas principalmente a las tareas de mando y regulación.
Sensores para fines de seguridad y aseguramiento, es decir sensores antirrobo.
Sensores para la vigilancia del vehículo, es decir los sensores que
envían toda la información para que pueda ser revisada e interpretada
por el conductor(los gases, la presión del aire, etc)
SEGÚN SU SEÑAL DE SALIDA.
Si tomamos en cuenta las características los sensores se pueden dividir en:
Los que proporcionan una señal analógica (ejemplo: la que proporciona el
caudal metro o medidor de caudal de aire aspirado, la presión del
turbo, la temperatura del motor etc.)
Los que proporcionan una señal digital (ejemplo: señales de conmutación
como la conexión/desconexión de un elemento o señales de sensores
digitales como impulsos de revoluciones de un sensor Hall)
Los que proporcionan señales pulsatorias (ejemplo: sensores inductivos
con informaciones sobre el numero de revoluciones y la marca de
referencia)
Sensor de posición del cigüeñal ( ckp )
Ubicación:
En la tapa de la distribución o en el monoblock.
Función:
Proporcionar al pcm la posición del cigüeñal y las rpm. Es del tipo captador magnético.
Síntomas de falla:
Motor no arranca.
El automóvil se tironea.
Puede apagarse el motor espontáneamente.
Pruebas:
Probar que tenga una resistencia de 190 a 250 ohms del sensor esto preferente a temperatura normal el motor.
Continuidad de los 2 cables.
Y con el scanner buscar el numero de cuentas.
Sensor de temperatura de refrigerante del motor ( ect )
Ubicación:
Se encuentra en la caja del termostato conocida como toma de agua.
Función:
Informar
al pcm la temperatura del refrigerante del motor para que este a su vez
calcule la entrega de combustible, la sincronizacion del tiempo y el
control de la válvula egr , asi como la activacion y la desactivacion
del ventilador del radiador.
Síntomas de falla:
Ventilador encendido en todo momento con motor funcionando.
El motor tarda en arrancar en frio y en caliente.
Consumo excesivo de combustible.
Niveles de co muy altos.
Problemas de sobrecalentamiento.
Pruebas:
Se
conecta el multimetro a la punta izquierda del sensor , que es la de
corriente y se prueba el volts que debe dar un valor de 4.61 v
Se conecta el multimetro en ohms y se checa resonancia con el interruptor del carro apagado.
Sensor de velocidad del vehiculo ( vss )
Tipos:
Puede
ser del tipo generador de iman permanente. Genera electricidad de bajo
voltaje. (parecido a la bobina captadora del distribuidor del sistema de
encendido).
Del tipo optico. Tiene un diodo emisor de luz y un foto transmisor.
Ubicación:
En la transmisión, cable del velocímetro o atrás del tablero de instrumentos.
La señal puede ser una onda o del tipo alterna o del tipo digital.
Función:
Los voltajes que proporciona este sensor la computadora los interpreta para:
La velocidad de la marcha mínima.
El embrage del convertidor de torsión.
Información para que marque la velocidad , el tablero electrico digital.
Para la funcion del sistema de control de la velocidad de crucero ( cruise control ).
Síntomas:
Marcha minima variable.
Que el convertidor de torsión cierre.
Mucho consumo de combustible.
Pérdida de la información de los kilómetros recorridos wn un viaje , el kilometraje por galon, todo esto pasa en la computadora.
El control de la velocidad de crucero pueda funcionar con irregularidad o que no funcione.
Sensor de detonación (KS)
Ubicación y Función:
Está situado en el bloque del motor en el múltiple de admisión o en la tapa de válvulas.
Es
un sensor de tipo piezoelectrico, la detonación o cascabeleo del motor
provoca que el sensor genere una señal de bajo voltaje y esta es
analizada por el pcm ( computadora del carro).
Esta
información es usada por el pcm para controlar la regulación del
tiempo, atraza el tiempo hasta un limite que varia según el fabricante
puede ser de 17 a 22 grados, esto lo hace atravez de un modulo externo
llamado control electrónico de la chispa.
Síntomas:
Perdida de potencia o cascabeleo del motor y por lo tanto deterioro de algunas partes mecanicas.
Pruebas:
Golpear
levemente el múltiple de admisión, hacer una pequeña marca visible en
la polea del cigüeñal y con una lampara de tiempo ponerla directamente
en la marca y golpear y veremos como sé atraza el tiempo.
Sensor de Posición del Acelerador (TPS)
Ubicación y Función:
Localizado en el cuerpo de aceleración.
Informa al pcm la posición de la mariposa del cuerpo de aceleración.
Calcula el pulso del inyector.
Calcula la curva de avance del encendido.
Es de tipo potenciometro.
Calcula el funcionamiento del sistema del control de emisiones.
Las señales que genera este sensor la computadora las usa para modificar:
Regulación del flujo de los gases de emisiones del escape atravez de la válvula egr.
La relacion de la mezcla aire combustible.
Corte del aire acondicionado por máxima aceleración.
Síntomas:
La marcha minima es variable estan más bajas o más altas las rpm normales.
El titubeo y el ahogamiento durante la desaceleracion.
Una falta de rendimiento del motor o mayor consumo de combustible.
Pruebas:
Revizar 5 volts del potenciometro del sensor con un multimetro.
Revizar que todas las lineas esten bien esto se hace checando la continuidad con el multimetro.
Sensor de la masa de aire ( MAF)
Ubicación y Función:
Localizado entre el filtro del aire y de la mariposa del acelerador o cuerpo de aceleración.
Se usa como un dispositivo de medicion termica.
Una
resistencia termica mide la temperatura del aire de admisión sé enfria
cuando más aire pasa cerca de la resistencia y cuando menos aire pasa
menos sé enfria.
La
computadora analiza los cambios de potencia de electricidad necesaria
para calentar y mantener la temperatura de la resistencia termica a 75
grados centígrados.
Síntomas:
Ahogamiento del motor ( exceso de combustible) por que el sensor no calcula la cantidad de combustible.
Consumo excesivo de combustible, niveles altos de co (monóxido de carbono).
Falta de potencia.
Humo negro por el escape.
Pruebas:
Cuando el sensor físicamente esta sucio se limpia con dielectrico.
Cuando
el sensor no funciona nos da 8 volts de salida si existe una fuga del
conducto de aire y se va a valores a menos de .60 volts.
Sensores del arbol de levas
El sensor de arbol de levas está colocado en la cabeza del cilindro, y
lee la posición del árbol de levas gracias a una rueda dentada.
Se necesita esta información para iniciar la inyección en motores de
inyección secuencial, o activar la señal para la válvula magnética en
sistemas con bomba de inyección con válvula o para el control de la
detonación en cada cilindro.
Sensores de presión
Los sensores MAP y T-MAP miden la presión de aire en el colector de
entrada, detrás de la válvula del acelerador, para determinar la entrada
de aire. Esta información es muy importante para calcular el
combustible que debe inyectarse y garantizar una mezcla correcta. Por
esta razón, la capacidad de medida dinámica de este elemento de
gestión del motor es crítica para reducir las emisiones.
- Sensor
de presión MAP para motores turbo para la medición de la presión de
aire detrás del turbocompresor (rango de medida 500–3000 hPa)
- Sensor de presión T-MAP con sensor de temperatura integrado.
EGRT (Sensor de temperatura de la recirculación de los gases ) :
El
sensor de la temperatura de la egr es utilizado para monitorear la
proporción y flujo de la recirculación de los gases de escape hacia el
sistema de admisión
SENSOR DE ORÍGENO EN LOS GASES DE ESCAPE
Es un dispositivo capaz de medir la relación Lambda de los gases de escape en función de la cantidad de oxigeno que posean. La medida de la sonda Lambda es una señal de voltaje de entre 0 y 1 v.
La sonda Lambda está formada interiormente por dos electrodos de platino separados por un electrolito de cerámica porosa. Uno de los electrodos está en contacto con la atmósfera y el otro con los gases de escape. Además la sonda está dispuesta de una sonda interna de caldeo para llegar fácilmente a los 300 grados centígrados, su temperatura óptima de funcionamiento.
Ubicación:
Su localización es en el tubo de escape, puede también estar en el colector de escape, o cualquier lugar en donde pueda tener un contacto directo con los gases de la combustión. La sonda está constantemente expuesta a las peores condiciones de funcionamiento, y recibe golpes, variaciones de temperatura, hollín, gases
perjudiciales, quema de aceite, gasolina con plomo y otras cosas más que podrán acortar su vida útil.
SISTEMAS DE INYECCION POR SUS CARACTERISTICAS
SISTEMA LE-JETRONIC
El
sistema Le-Jetronic es comandado electrónicamente y pulveriza el
combustible en el múltiple de admisión. Su función es suministrar el
volumen exacto para los distintos regímenes de revolución (rotación).
La
unidad de comando recibe muchas señales de entrada, que llegan de los
distintos sensores que envian informaciones de las condiciones
instantáneas de funcionamiento del motor. La unidad de comando compara
las informaciones recibidas y determina el volumen adecuado de
combustible para cada situación. La cantidad de combustible que la
unidad de comando determina, sale por las válvulas de inyección. Las
válvulas reciben una senãl eléctrica, también conocido por tiempo de
inyección (TI). En el sistema Le-Jetronic las válvulas de inyección pulverizan el combustible simultáneamente. En ese sistema la unidad de comando controla solamente el sistema de combustible.
El
sistema Le-Jetronic es analógico. Por esa caracteristica no posee
memoria para guardar posíbles averías que pueden ocurrir. No posee
indicación de averías en el tablero del vehículo para el sistema de
inyección.
SISTEMA MOTRONIC
El
sistema Motronic también es un sistema multipunto. Diferentedel sistema
Le-Jetronic, el Motronic trae incorporado en la unidad de comando
también el sistema de encendido. Posee sonda lambda en el sistema de
inyección, que está instalada en el tubo de escape.
El sistema Motronic es digital, posee memoria de adaptación e indicación de averias en el tablero.
En vehículos que no utilizan distribuidor, el control del momento del encendido (chispa) se hace por un sensor
de revolución instalado en el volante del motor (rueda con dientes).
En
el Motronic, hay una válvula de ventilación del tanque, también
conocida como válvula del cánister, que sirve para reaprovechar los
vapores del combustible, que son altamente peligrosos, contribuyendo así
para la reducción de la contaminación, que es la principal ventaja de
la inyección
SISTEMA MONO MOTRONIC
La
principal diferencia del sistema Motronic es utilizar una sola válvula
para todos los cilindros. La válvula está instalada en el cuerpo de la
mariposa (pieza parecida con un carburador).
El
cuerpo de la mariposa integra otros componentes, que en el sistema
Motronic están en diferentes puntos del vehículo, ex: actuador de marcha
lenta, potenciómetro de la mariposa y otros más.
En
el sistema Mono-Motronic el sistema de encendido también se controla
por la unidad de comando. Los sistemas Motronic y Mono Motronic son muy
parecidos, con respecto a su funcionamiento, la diferencia es la
cantidad de válvulas de inyección.
MOTRONIC ME7
Mariposa
con comando electrónico de aceleración; gerenciamiento del motor basado
en torque y a través de este son ajustados los parámetros y funciones
del sistema de inyección y encendido.
El deseo del conductor se capta a través del pedal del acelerador electrónico. La unidad de mando determina el
torque
que se necesita y a través de análisis del régimen de funcionamiento
del motor y de las exigencias de los demás accesórios como aire
acondicionado, control de tracción, sistemas de frenos ABS, ventilador
del radiador y otros más, se defi ne la estratégia de torque, resultando
en el momento exacto del encendido, volumen de combustible y apertura
de la mariposa.
Estructura
modular de software e hardware, proporcionando configuraciones
específicas para cada motor y vehículo; comando electrónico de la
mariposa, proporcionando mayor precisión, reduciendo el consumo de
combustible y mejorando la conducción; sistema basado en torque
proporciona mayor integración con los demás sistemas del vehículo;
sistema con duplicidad de sensores, garantiza total seguridad de
funcionamiento.
MOTRONIC MED 7
El sistema de inyección directa de combustible MED 7 es uno de los más avanzados del mundo.
El permite que el combustible se pulverize directamente en la cámara de combustión, bajo a presiones alrededor de 160 bar.
El sistema MED 7 se utiliza de una bomba de baja presión dentro del tanque, que envia el combustible a una bomba mecánica principal, donde la presión se aumenta a valores elevados.
El inyector recibe el combustible bajo alta presión y lo inyecta directamente en la cámara de combustión.
Eso resulta en:
• Mayor rendimiento del motor.
• Mejor aprovechamiento y economia del combustible.
• Minima emisiones de gases contaminantes
MOTORES A DIESEL
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DE MOTORES DIESEL
El
motor diésel es un motor térmico de combustión interna en el cual el
encendido se logra por la temperatura elevada producto de la compresión
del aire en el interior del cilindro. Fue inventado y patentado por
Rudolf Diesel en 1892, por lo que a veces se denomina también motor
Diesel, utilizando su motor originalmente un biocombustible: aceite de
Palma, coco...(pero incluso Diesel reivindicó en su patente el uso de
polvo de carbón como combustible, pero no se utiliza por lo abrasivo que
es).
Un
motor diésel funciona mediante la ignición de la mezcla aire-gas sin
chispa. La temperatura que inicia la combustión procede de la elevación
de la presión que se produce en el segundo tiempo motor, compresión. El
combustible diésel se inyecta en la parte superior de la cámara de
compresión a gran presión, de forma que se atomiza y se mezcla con el
aire a alta temperatura y presión. Como resultado, la mezcla se quema
muy rápidamente. Esta combustión ocasiona que el gas contenido en la
cámara se expanda, impulsando el pistón hacia abajo. La biela transmite
este movimiento al cigüeñal, al que hace girar, transformando el
movimiento lineal del pistón en un movimiento de rotación.
Para
que se produzca la autoinflamación es necesario emplear combustibles
más pesados que los empleados en el motor de gasolina, empleándose la
fracción de destilación del petróleo comprendida entre los 220 y 350°C,
que recibe la denominación de gasóleo.
La
principal ventaja de los motores diésel comparados con los motores a
gasolina estriba en su menor consumo de combustible, el cual es, además,
más barato. Debido a la constante ganancia de mercado de los motores
diésel en turismos desde los años noventa (en mucho países europeos ya
supera la mitad), el precio del combustible tiende a acercarse a la
gasolina debido al aumento de la demanda. Este hecho ha generado grandes
problemas a los tradicionales consumidores de gasóleo como
transportistas, agricultores o pescadores.
En
automoción, las desventajas iniciales de estos motores (principalmente
precio, costos de mantenimiento y prestaciones) se están reduciendo
debido a mejoras como la inyección electrónica y el turbocompresor. No
obstante, la adopción de la precámara para los motores de automoción,
con la que se consiguen prestaciones semejantes a los motores de
gasolina, presentan el inconveniente de incrementar el consumo, con lo
que la principal ventaja de estos motores prácticamente desaparece.
Actualmente
se está utilizando el sistema Common-rail en los vehículos automotores
pequeños, este sistema brinda una gran ventaja, ya que se consigue un
menor consumo de combustible, mejores prestaciones del motor, menor
ruido (característico de los motores Diesel) y una menor emisión de
gases contaminantes
CICLO DE FUNCIONAMINETO
Primer tiempo o admisión: en esta fase el descenso del pistón aspira la mezcla aire combustible en los motores de encendido provocado o el aire en motores de encendido por compresión.
La válvula de escape permanece cerrada, mientras que la de admisión
está abierta. En el primer tiempo el cigüeñal da 180º y el árbol de
levas da 90º y la válvula de admisión se encuentra abierta y su carrera
es descendente
Segundo tiempo o compresión: Al
llegar al final de carrera inferior, la válvula de admisión se cierra,
comprimiéndose el gas contenido en la cámara por el ascenso del pistón.
En el 2º tiempo el cigüeñal da 360º y el árbol de levas da 180º,y además
ambas válvulas se encuentran cerradas y su carrera es ascendente
Tercer tiempo o explosión: Al
no poder llegar al final de carrera superior el gas ha alcanzado la
presión máxima. En los motores de encendido provocado, salta la chispa
en la bujía provocando la
inflamación de la mezcla, mientras que en los motores diésel, se inyecta
con jeringa el combustible que se autoinflama por la presión y
temperatura existentes en el interior del cilindro. En ambos casos, una
vez iniciada la combustión, esta progresa rápidamente incrementando la
temperatura en el interior del cilindro y expandiendo los gases que empujan el pistón. Esta es la única fase en la que se obtiene trabajo.
En este tiempo el cigüeñal da 170º mientras que el árbol de levas da
240º,ambas válvulas se encuentran cerradas y su carrera es descendente
Cuarto tiempo o escape: En
esta fase el pistón empuja cuidadosamente, en su movimiento ascendente,
los gases de la combustión que salen a través de la válvula de escape
que permanece abierta. Al llegar al final de carrera superior, se cierra
la válvula de escape y se abre la de admisión, reiniciándose el ciclo.
En este tiempo el cigüeñal da 360º y el árbol de levas da 180º y su
carrera es ascendente.
TRABAJO : SISTEMA DE LUBRICACION DIESEL ,PARTES Y FUNCIONAMIENTO
INYECCION DIRECTA E INDIRECTA DIESEL
INYECCIÓN INDIRECTA
Es
un sistema de inyección en el cual se produce la inyección en una
precámara a la cámara principal de combustión. Se emplea en motores
ligeros para permitir aumentar las revoluciones de giro del motor,
disminuyendo los ruidos producidos en las detonaciones del combustible.
Los motores con este sistema de inyección disponen de una cámara auxiliar de turbulencias situada en la culata. Esta se encuentra interconectada con el cilindro por un conducto oblicuo (conducto de combustión). Durante el periodo de compresión se le fuerza al aire a entrar en la cámara auxiliar, generando unas turbulencias y un calentamiento debido a la compresión producida.
El combustible es inyectado perpendicularmente al torbellino de aire e incide en el lado opuesto caliente de la cámara. Al provocarse la combustión de la mezcla gaseosa que es impulsada en sentido contrario, es decir, hacia el cilindro, lugar donde se combina con el resto del aire para terminar la combustión. El diseño de
la cámara auxiliar, la ubicación del inyector, la configuración del chorro y la pulverización de combustible, y la disposición del calentador se encuentran optimizados y adaptados con objeto de obtener la combustión ideal.
En la inyección indirecta son utilizados inyectores de espiga estranguladora estos realizan su apertura cuando se ven sometidos a una presión de 110 a 140 bar. Al iniciar la apertura del inyector, el efecto de estrangulación provocado en la espiga produce
un chorrito recto (inyección piloto) que seguidamente se modifica,
ensanchándose al aumentar la presión y elevando a un más la aguja de su
asiento. Este proceso de preinyección provoca una combustión más silenciosa y menos violenta.
INYECCIÓN DIRECTA
Consiste
en inyectar el combustible directamente en la cámara de
combustión sobre la cabeza del pistón. Este sistema se empleaba
habitualmente en vehículos pesados, ya que proporciona un excelente para
motor y una gran economía de combustible, en su contra tienen el
incoveniente de ser motores poco revolucionados y lentos de giro, y
además producen mucho ruido en su funcionamiento. En la actualidad,
estos incovenientes se están minimizando gracias a la aparición de la
gestión electrónica diesel.
En este caso, la cámara de combustión está ubicada justo encima del pistón, el cual a su vez dispone de una cavidad en la cabeza donde se produce la combustión.
Dicha cavidad se perfecciona con relación a su diámetro, profundidad, conicidad del fondo y anillo de turbulencia para producir una combustión lo más acertada posible.
Los colectores de admisión se diseñan para producir una turbulencia a la entrada del
cilindro y provocar un torbellino acelerado por la compresión del
pistón. El inyector se encuentra ubicado en el centro de la cámara de combustión sobre el hueco de la cabeza del pistón y está constituido por una serie de orificios, normalmente cinco.
Estos se encuentran distribuidos uniformemente a su alrededor e inclinados hacia la cavidad de la cabeza del pistón. La colocación de los orificios del inyector con el hueco de la cabeza del pistón es un factor determinante en la instalación del inyector en forma de lápiz.
En un motor de inyección directa la combustión se realiza en un tiempo más reducido que en uno de cámara auxiliar, por
lo que resulta una combustión más violenta. El aumento en el nivel de
ruido producido en la combustión, de modo particular durante la
aceleración, se ve gratificado por ahorro de carburante de hasta un 20%, representando una gran economía en este tipo de vehículos
SISTEMA DE ALIMENTACION DIESEL
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SOBREALIMENTACION DE MOTORES DIESEL
La
sobrealimentación consigue aumentar el par motor y la potencia del
vehículo sin variar la cilindrada ni el régimen del motor, elevando el
valor de la presión media efectiva del cilindro del motor.Un motor
sobrealimentado puede conseguir hasta un 40% más de potencia que un
motor de iguales características no sobrealimentado. Este aumento de
potencia se debe tener en cuenta a la hora de fabricar los motores con
el objetivo de evitar sobrecalentamientos del motor o presiones y temperaturas
excesivas de encendido en la cámara de combustión provocados por la
alta capacidad de entrega de aire y presión. De todas formas,se emplean dispositivos que limitan la velocidad máxima o rendimiento de potencia para evitar perjudicar al motor.
El turbocompresor
El turbocompresor es una bomba de aire diseñada para operar con la energía que normalmente se pierde en los gases de escape del motor.
Estos gases impulsan la rueda de turbina (lado escape) que va acoplada a la
rueda de compresor (lado Admisión). Cuando giran, aportan un gran
volumen de aire a presión, aumentando la presión en las cámaras de
combustión del motor.
El turbocompresor es el más utilizado porque no consume potencia del
motor y puede girar a más de 100 000 rpm. Se pueden clasificar en :
– Turbocompresores de geometría fija.
– Turbocompresores de geometría variable.
La
energía térmica, de velocidad y presión de los gases de escape del
motor son utilizadas para hacer girar el rotor de la turbina. La
velocidad de rotación del conjunto rotativo y rotor del compresor es
determinada por la forma y tamaño del rotor y la carcaza de la turbina.
La carcaza actúa como un caracol, dirigiendo el flujo del gas para los
álabes del rotor de la turbina, éstos giran con las misma rotación. El
aire filtrado es aspirado por el rotor y la carcaza del compresor, donde
es comprimido y distribuido a través del colector de admisión para la
cámara de combustión.
