Facultad de Ingeniería Automotriz

Facultad de Ingeniería Automotriz
UNIVERSIDAD INTERNACIONAL DEL ECUADOR
Facultad de Ingeniería Automotriz
TESIS DE GRADO PARA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE
INGENIERO EN MECÁNICA AUTOMOTR IZ
Implementación de un Banco Simulador de Fallas de un Sistema de Inyección Electrónica
de Combustible (gasolina) en un Motor Corsa de Cuatro Cilindros 1.6L MPFI
Francisco Xavier Paredes Echeverría
Director: Ing. Raymond Suarez
2011
Quito, Ecuador
AGRADECIMIENTO
En la
vida todos tenemos metas que deseamos alcanzar, pero que solos,
difícilmente lo lograríamos.
Mi meta fue ser ingeniero y grandes amigos y
profesores estuvieron en mi camino para ayudarme.
Agradezco al Ing. Andrés Castillo que desde el principio me demostró que el
esfuerzo vale la pena siempre, a mi director de Tesis Ing. Raymond Suárez que
supo guiarme y ayudarme en el desarrollo de mi proyecto.
Quiero agradecer a mis grandes amigos Jairo y Luis por su amistad y apoyo.
Finalmente agradezco a la Universidad Internacional del Ecuador por darme la
oportunidad de continuar con mis estudios.
III
DEDICATORIA
El camino que día a día recorro está guiado por el mejor de los amigos, el cual
me ha dado todo lo hermoso que tengo en la vida por eso te doy gracias DIOS y
te dedico mi esfuerzo.
Mi Familia, sin duda, es mi vida, por eso les dedico con todo amor a mis dos
hermosos hijos, Nicolás y Felipe que con su alegría llenan mi corazón. A mi
preciosa esposa Bane que con su amor, sabiduría y sacrificio me dio fuerzas para
seguir adelante.
A mis padres César y Miriam a quienes amo mucho, y gracias a que desde
pequeño me inculcaron sus valores de amor y respeto.
A mis suegros
Luís y Martha, mis cuñadas Dali y Marcelia por su apoyo
incondicional.
IV
UNIVERSIDAD INTERNACIONAL DEL ECUADOR
FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRÁFICO DE TESIS
FACULTAD DE INGENIERÍA EN MECÁNICA AUTOMOTRIZ
ESCUELA DE “MECÁNICA AUTOMOTRIZ”
TÍTULO: Implementación de un Banco Simulador de un Sistema de Inyección
Electrónica de Combustible (gasolina) en un Motor Corsa de Cuatro Cilindros 1.6L
MPFI.
AUTOR: Francisco Xavier Paredes Echeverría.
DIRECTOR: Ing. Raymond Suárez
ENTIDAD QUE AUSPICIO LA TESIS: Ninguna
FINANCIAMIENTO: No
PREGRADO: Si
FECHA DE ENTREGA DE LA TESIS: 8 de Febrero del 2011.
GRADO ACADEMICO OBTENIDO: Ingeniero en Mecánica Automotriz.
No. Págs.: 143
No. Ref. Bibliográficas: 7 Libros, 8 páginas de Internet, 1 manual.
No Anexos: 2
V
SÍNTESIS
La tesis Implementación de un Banco Simulador de Fallas de un Sistema de
Inyección Electrónica de Combustible (gasolina) en un Motor Corsa de Cuatro
Cilindros 1.6L MPFI está constituido de tres capítulos, los dos primeros capítulos
se refiere a la parte teórica y conceptos generales, mientras que el tercer capítulo
es práctico y teórico, centrándose en el tipo de motor y su sistema de inyección a
gasolina.
En el primer capítulo realizamos un recuento de la evolución de los sistemas de
inyección desde sus inicios hasta los que se utilizan hoy en día. También está
detallada la clasificación de los distintos tipos de inyección y finalmente las
emisiones de gases y sus sistemas de control.
En el segundo capítulo se realiza un estudio general del Sistema de Inyección,
ahí podremos ver sus componentes y funcionamiento, así como la estructura de
los mismos.
En el capítulo tercero y final, se encuentra el desarrollo del banco simulador de
fallas, ahí podremos observar todos los componentes del sistema de inyección del
motor corsa ubicaciones y funcionamiento. Además en este capítulo realizaré
actividades prácticas reales de diferentes verificaciones y medidas con la
utilización de equipos comprobatorios.
VI
Este proyecto de grado, implementa un equipo didáctico para el estudio del
funcionamiento de los motores con sistema de inyección electrónica de
combustible, basado principalmente en el desarrollo de las actividades prácticas
el uso de equipos de medición y la ayuda del profesor guía.
Finalmente, con cada práctica realizada con el banco simulador de fallas, los
nuevos estudiantes ampliarán sus conocimientos, que previamente los recibieron
teóricamente y así con el complemento teórico-práctico su formación
será
exitosa.
VII
PALABRAS CLAVES:
• 1.6 litros
• MPFI
• Inyección
• Electrónica
• Actuadores
• Sensores
• Motor corsa
• Panel de Mandos
• Cuatro Cilindros
FIRMAS:
____________________
____________________
Ing. Raymond Suárez
Sr. Francisco Paredes
DIRECTOR TESIS
GRADUADO
VIII
INTERNATIONAL UNIVERSITY OF ECUADOR
THESIS BIBLIOGRAPHY REGISTRATION FORM
DEPARTMENT OF AUTOMOTIVE POWER MECHANICS
TITLE: Implementation of a Fault Simulator Bank of Fuel Injection (gasoline) in a
Corsa Engine 1.6L MPFI Four Cylinder.
AUTHOR: Francisco Xavier Paredes Echeverría.
DIRECTOR: Engineer Raymond Suárez
DATE OF THESIS PRESENTATION: February 8th 2011
No. Pgs: 143
No. of Bibliographical References: 7 books, 8 web pages, 1 manual.
No. Appendix: 2
IX
SYNTHESIS
The implementation thesis of a Fault Simulator Bank of Fuel Injection (gasoline) in
a Corsa Engine 1.6L MPFI Four Cylinder is made up of three chapters. The first
two chapters refer the theoretical and general concepts, while the third chapter
refers practical and theoretical and focuses on the type of engine and injection
system of gasoline that we use in the thesis.
In the first chapter, we provide the evolution of the injection system from its
beginnings to those used today. We also detail the classification of different types
of injection as well as emissions and their control systems.
In the second chapter, we do a general study of injection system where we can
see the components and operation, as well as their structure.
The third and final chapter is developed in the Bank Faul Simulator where
we can see all components of the engine injection system as well as their
locations and functions. Additionally, this chapter will have real practical activities
of different checks and measures and the utilization of evidentiary equipment.
This
project
implements
an
educational
instrument
for
the
study
of
running engines with fuel electronic injection system based primarily on the
X
development of practical activities, the use of measuring equipment and the help of the
professor.
Finally, with each completed practice with the simulator bank failures, new
students will be able to expand their knowledge, which they previously received
only theoretically, and be able to complement this previous knowledge with
theoretical-practical training which will give them a successful training.
XI
KEY WORDS:
• 1.6 litres
• MPFI
• Injection
• Electronic
• Actuatores
• Sensors
• Corsa Engine
• Control Panel
• Four cylinder
SIGNATURES:
____________________
Engineer. Raymond Suárez
THESIS DIRECTOR
____________________
Mr. Francisco Paredes
GRADUATE
XII
ÍNDICE GENERAL
CAPÍTULO 1 .......................................................................................................... 1
1
GENERALIDADES ................................................................................. 1
1.1
EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE INYECCIÓN DE COMBUSTIBLE Y
CONTROL DE EMISIONES CONTAMINANTES.................................................... 1
1.1.1
Clasificación de los Sistemas de Inyección ............................................. 5
1.1.1.1
Según el Lugar Donde Inyectan .............................................................. 5
1.1.1.2
Según el Número de Inyectores .............................................................. 7
1.1.1.3
Según el Número de Inyecciones .......................................................... 10
1.1.2
Según las Características de Funcionamiento ...................................... 11
1.1.2.1
Inyección Mecánica k-jetronic................................................................ 11
1.1.2.2
Inyección Electromecánica Ke-jetronic ................................................. 12
1.1.2.3
Inyección Electrónica Motronic .............................................................. 13
1.2
SISTEMAS DE CONTROL DE EMISIONES (DISPOSITIVOS) .................. 16
1.2.1
Catalizadores......................................................................................... 16
1.2.2
Canister ................................................................................................. 17
1.2.3
Válvula EGR .......................................................................................... 19
1.3
TIPOS DE GASES EMITIDOS POR EL ESCAPE ................................. 20
1.3.1
Hidrocarburos (HC) ............................................................................... 20
1.3.2
Óxidos de Nitrógeno (NOx) ................................................................... 20
1.3.3
Monóxido de Carbono (CO)................................................................... 21
1.3.4
Dióxido de Carbono (CO2) ..................................................................... 21
CAPÍTULO 2 ........................................................................................................ 22
2
COMPONENTES DEL SISTEMA DE INYECCIÓN ELECTRÓNICA .... 22
XIII
2.1
MÓDULO DE CONTROL ELECTRÓNICO (ECU) ................................. 22
2.1.1
Concepto General ................................................................................. 22
2.1.1.1
Estructura .............................................................................................. 22
2.1.1.2
Procesamiento de Datos ....................................................................... 23
2.1.2
Memoria ROM ....................................................................................... 26
2.1.3
Memoria EPROM .................................................................................. 26
2.1.4
Memoria RAM........................................................................................ 27
2.2
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE ............................. 27
2.2.1
Funcionamiento ..................................................................................... 27
2.2.1.1
Funcionamiento Mecánico ..................................................................... 27
2.2.1.2
Funcionamiento Electrónico (ECU) ....................................................... 28
2.2.2
Componentes del Sistema..................................................................... 29
2.3
SENSORES........................................................................................... 30
2.3.1
Sensor de Temperatura del Aire............................................................ 30
2.3.2
Sensor de Masa del Aire ....................................................................... 31
2.3.3
Sensor de Posición de la Mariposa de Aceleración............................... 32
2.3.4
Sensor de Detonación ........................................................................... 33
2.3.5
Sensor de Presión Absoluta .................................................................. 34
2.3.6
Sensor de Posición Del Cigüeñal .......................................................... 36
2.3.7
Sensor Sonda lambda ........................................................................... 36
2.3.8
Sensor de temperatura del refrigerante ................................................. 38
2.3.9
Sensor del árbol de levas ...................................................................... 40
2.4
ACTUADORES...................................................................................... 41
2.4.1
IAC ........................................................................................................ 41
2.4.2
Inyectores .............................................................................................. 41
XIV
CAPÍTULO 3 ........................................................................................................ 43
3
BANCO SIMULADOR DE FALLAS ...................................................... 43
3.1
IDENTIFICACIÓN Y LOCALIZACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL
SISTEMA DE INYECCIÓN ELECTRÓNICA Y CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS. 43
3.1.1
Sensores ............................................................................................... 46
3.1.1.1
Sensor de Temperatura del Aire (ACT) ................................................. 47
3.1.1.2
Sensor de Posición de la Mariposa de Aceleración (TPS) .................... 48
3.1.1.3
Sensor de Presión en el Colector (MAP) ............................................... 49
3.1.1.4
Sensor de Oxígeno (EGO) .................................................................... 50
3.1.1.5
Sensor de Rotación/ref .......................................................................... 52
3.1.1.6
Sensor de Temperatura del Líquido de Enfriamiento (CTS) .................. 53
3.1.2
Actuadores ............................................................................................ 54
3.1.2.1
Inyectores .............................................................................................. 54
3.1.2.2
Válvula de Ajuste del Relantí (IAC) ....................................................... 55
3.1.3
ECM....................................................................................................... 56
3.1.4
Sistema de Alimentación de Combustible ............................................. 58
3.1.4.1
Bomba de Combustible ......................................................................... 59
3.1.4.2
Distribuidor de Combustible................................................................... 59
3.1.4.3
Regulador de Presión ............................................................................ 60
3.1.5
Panel de Mandos ................................................................................... 61
3.1.5.1
Características Técnicas ....................................................................... 61
3.1.5.2
Funcionamiento Normal Sensores ........................................................ 63
3.1.5.3
Funcionamiento Normal Actuadores ..................................................... 63
3.1.5.4
Funcionamiento para realizar fallas las en los Sensores ....................... 64
3.1.5.5
Funcionamiento para realizar fallas en los Actuadores ..................... 65
XV
3.2
VERIFICACIÓN Y ANÁLISIS DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA
DE INYECCIÓN ELECTRÓNICA ......................................................................... 65
3.2.1
Sensores ............................................................................................... 68
3.2.1.1
Sensor De Temperatura del Líquido Refrigerante (CTS)....................... 68
3.2.1.2
Sensor Sonda Lambda (EGO)............................................................... 72
3.2.1.3
Sensor de Posición de la Mariposa (TPS) ............................................. 76
3.2.1.4
Sensor de Presión Absoluta (MAP) ....................................................... 79
3.2.1.5
Sensor de Temperatura de Aire (ACT) .................................................. 83
3.2.1.6
Sensor de Rotación (CKP) .................................................................... 86
3.2.2
Actuadores ............................................................................................ 88
3.2.2.1
Inyectores .............................................................................................. 88
3.2.2.2
Motor de Pasos (IAC) ............................................................................ 90
3.2.3
ECM....................................................................................................... 92
3.2.4
Análisis de Circuito del Panel de Mandos Sensores ............................. 94
3.2.4.1
Funcionamiento del Circuito Cuando se Realiza la Falla (Alto Voltaje) . 96
3.2.4.2
Funcionamiento del Circuito Cuando se Realiza la Falla (Bajo Voltaje) 97
3.2.4.3
Funcionamiento de los Leds .................................................................. 98
3.2.5
Análisis de Circuito del Panel de Mandos Actuadores .......................... 98
3.2.5.1
Simulación de Falla para Inyectores...................................................... 99
3.2.5.2
Simulación de Falla para Motor de Pasos IAC ...................................... 99
3.2.6
Simulación de Fallas y Reconocimiento de Síntomas ......................... 100
3.2.6.1
Simulación de Fallas Sensores ........................................................... 100
3.2.6.2
Simulación de Fallas Actuadores ........................................................ 111
3.2.7
Manejo de Instrumentos para Verificación y Diagnosis ....................... 113
3.2.7.1
Multímetro............................................................................................ 113
XVI
3.2.7.2
Escáner ............................................................................................... 114
3.2.8
Diagnosis ............................................................................................. 114
3.3
MANUAL DEL USUARIO ..................................................................... 118
3.3.1
Normas de Utilización del Equipo ........................................................ 118
3.3.2
Características ..................................................................................... 119
3.3.3
Mantenimiento ..................................................................................... 120
3.4
MANUAL DE ACTIVIDADES PRÁCTICAS .......................................... 121
3.4.1
Actividades Prácticas Sensores .......................................................... 121
3.4.1.1
Guía de Práctica No. 1 ........................................................................ 122
3.4.1.2
Guía de Práctica No. 2 ....................................................................... 125
3.4.2
Actividades Prácticas Actuadores ....................................................... 129
3.4.2.1
Guía de Práctica No. 3 ....................................................................... 129
CONCLUSIONES .............................................................................................. 132
RECOMENDACIONES ...................................................................................... 133
GLOSARIO ........................................................................................................ 134
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................. 136
ANEXOS ............................................................................................................ 138
XVII
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico No.- 1.1 Tipos de Inyección ...................................................................... 5
Gráfico No.- 1.2 Inyección Directa.......................................................................... 6
Gráfico No.- 1.3 Inyección Multipunto .................................................................... 7
Gráfico No.- 1.4 Esquema Básico de un Sistema de Inyección Monopunto .......... 9
Gráfico No.- 1.5 Inyección Monopunto ................................................................... 9
Gráfico No.- 1.6 Diagrama de un Sistema Motronic ............................................. 14
Gráfico No.- 1.7 Componentes del Sistema Motronic .......................................... 15
Gráfico No.- 1.8 Canister en un Sistema de Inyección Electrónica Motronic de
Bosch ................................................................................................................... 18
Gráfico No.- 1.9 Válvula de Recirculación de Gases EGR ................................. 19
Gráfico No.- 2.1 Estructura Interna de una unidad de Control.............................. 23
Gráfico No.- 2.2 Señal MID .................................................................................. 25
Gráfico No.- 2.3 Inyección Electrónica de Combustible ...................................... 29
Gráfico No.- 2.4 Componentes del Sistema de Alimentación de Combustible ..... 29
Gráfico No.- 2.5 Sensor de Temperatura del Aire ................................................ 30
Gráfico No.- 2.6 Sensor de Masa de Aire ............................................................. 31
Gráfico No.- 2.7 Sensor de Posición de la Mariposa de Aceleración ................... 32
Gráfico No.- 2.8 Sensor de Detonación ................................................................ 33
Gráfico No.- 2.9 Sensor de Presión Absoluta ....................................................... 35
Gráfico No.- 2.10 Sensor de Posición del Cigüeñal ............................................. 36
Gráfico No.- 2.11 Sensor Sonda Lambda ............................................................ 36
Gráfico No.- 2.12 Sensor de Temperatura del Refrigerante ................................. 38
Gráfico No.- 2.13 Sensor del Árbol de Levas ....................................................... 40
XVIII
Gráfico No.- 2.14 Inyector .................................................................................... 42
Gráfico No.- 3.1 Componentes del Sistema de Inyección MULTEC- MPFI ........ 43
Gráfico No.- 3.2 Ubicación de los Componentes en el Motor ............................... 44
Gráfico No.- 3.3 Sensor de Temperatura del Aire (ACT)...................................... 47
Gráfico No.- 3.4 Sensor de Posición de la Mariposa de Aceleración ................... 48
Gráfico No.- 3.5 Sensor de Presión en el Colector............................................... 49
Gráfico No.- 3.6 Sensor de Oxígeno .................................................................... 50
Gráfico No.- 3.7 Sensor de Rotación.................................................................... 52
Gráfico No.- 3.8 Sensor de Temperatura del Líquido de Enfriamiento ................. 53
Gráfico No.- 3.9 Componentes de un Inyector ..................................................... 54
Gráfico No.- 3.10 Componentes del IAC .............................................................. 55
Gráfico No.- 3.11 ECM ......................................................................................... 56
Gráfico No.- 3.12 Componentes del ECM ............................................................ 57
Gráfico No.- 3.13 Distribuidor de Combustible ..................................................... 59
Gráfico No.- 3.14 Componentes del Regulador de Presión ................................ 60
Gráfico No.- 3.15 Panel de Mandos .................................................................... 62
Gráfico No.- 3.16 Diagrama Eléctrico Sistema de Inyección Motor Corsa 1.6L . 66
Gráfico No.- 3.17 Sensor de Temperatura ........................................................... 68
Gráfico No.- 3.18 Verificación del Voltaje de Retorno Sensor de Temperatura.... 69
Gráfico No.- 3.19 Comportamiento Voltajes de Salida Sensor CTS..................... 70
Gráfico No.- 3.20 Verificación de Resistencia Sensor Temperatura .................... 71
Gráfico No.- 3.21 Comportamiento Resistencia Sensor Temperatura ................. 72
Gráfico No.- 3.22 Verificación EGO..................................................................... 72
Gráfico No.- 3.23 Verificación de Voltaje de Referencia Sonda Lambda ............. 73
Gráfico No.- 3.24 Verificación de la tierra Sonda Lambda ................................... 74
XIX
Gráfico No.- 3.25 Verificación del Voltaje de Retorno Sonda ............................... 75
Gráfico No.- 3.26 Verificación del Voltaje de Entrada (TPS) ................................ 77
Gráfico No.- 3.27 Verificación de la Tierra (TPS) ................................................. 78
Gráfico No.- 3.28 Ciclo de Apertura y Cierre de la Mariposa .............................. 79
Gráfico No.- 3.29 Diagrama del Sensor de Presión Absoluta .............................. 79
Gráfico No.- 3.30 Verificación del Voltaje de Entrada Sensor MAP ..................... 80
Gráfico No.- 3.31 Verificación de la Tierra del Sensor (MAP) .............................. 81
Gráfico No.- 3.32 Variación del Voltaje de Retorno Sensor (MAP) ...................... 82
Gráfico No.- 3.33 Verificación de la tierra del Sensor de Temperatura ................ 83
Gráfico No.- 3.34 Verificación del Voltaje de Retorno Sensor de Temperatura.... 84
Gráfico No.- 3.35 Variación de Voltaje de Retorno Sensor ACT ......................... 85
Gráfico No.- 3.36 Verificación de la Resistencia Eléctrica del Sensor.................. 85
Gráfico No.- 3.37 Comportamiento de la Resistencia Eléctrica del Sensor ACT.. 86
Gráfico No.- 3.38 Verificación del Sensor de Rotación CKP ................................ 86
Gráfico No.- 3.39 Verificación de la Tierra del Sensor de Rotación ..................... 87
Gráfico No.- 3.40 Verificación de la Distancia y Posición Angular........................ 87
Gráfico No.- 3.41 Verificación Resistencia Eléctrica de los Inyectores ................ 89
Gráfico No.- 3.42 Verificación de la Alimentación Positiva ................................... 89
Gráfico No.- 3.43 Terminales de la ECU de los Inyectores .................................. 90
Gráfico No.- 3.44 Diagrama Motor de Pasos IAC................................................. 91
Gráfico No.- 3.45 Verificación de las Resistencias de las Bobinas ...................... 92
Gráfico No.- 3.46 Panel de Mandos ..................................................................... 94
Gráfico No.- 3.47 Diagrama Eléctrico del Panel de Mandos Sensores ................ 95
Gráfico No.- 3.48 Diagrama Eléctrico del Panel de Mandos Actuadores ............. 98
Gráfico No.- 3.49 Simulador de Fallas ............................................................... 100
XX
Gráfico No.- 3.50 Panel de Simulación de Fallas (Inyectores e IAC) ................ 111
Gráfico No.- 3.51 Multímetro .............................................................................. 113
Gráfico No.- 3.52 Conector de Diagnosis (ALDL).............................................. 115
Gráfico No.- 3.53 Luz de Anomalías .................................................................. 115
Gráfico No.- 3.54 Lectura de los Códigos de Fallas mediante destellos ............ 116
Gráfico No.- 3.55 Motor de 4 Cilindros en Línea ................................................ 119
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla No.- 3.1 Especificaciones Técnicas del Motor Corsa 16nE ........................ 45
Tabla No.- 3.2 Características del Regulador de Voltaje..................................... 61
Tabla No.- 3.3 Terminales de la ECU................................................................... 67
Tabla No.- 3.4 Voltajes de Salida con Respecto a Temperatura .......................... 70
Tabla No.- 3.5 Resistencias del sensor CTS ....................................................... 71
Tabla No.- 3.6 Voltaje con Respecto a la Posición de la Mariposa ..................... 76
Tabla No.- 3.7 Ciclo de Apertura y Cierre de la Mariposa ................................... 78
Tabla No.- 3.8 Variación del Voltaje de Retorno Sensor MAP ............................ 82
Tabla No.- 3.9 Voltaje de Retorno Sensor ACT.................................................... 84
Tabla No.- 3.10 Resistencia del sensor ACT........................................................ 85
Tabla No.- 3.11 Códigos de Fallas .................................................................... 117
XXI
XXII
CAPÍTULO 1
1
GENERALIDADES
1.1
EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE INYECCIÓN DE COMBUSTIBLE Y
CONTROL DE EMISIONES CONTAMINANTES
Los motores de combustión a gasolina utilizan un carburador o un sistema de
inyección para realizar la mezcla, siendo el carburador un medio mecánico, pero
ya en desuso gracias al avance de la tecnología.
El sistema de inyección a gasolina empieza primero por la necesidad de reducir
la cantidad de combustible y mejorar la potencia en los motores así como también
reducir la emisión de gases contaminantes del escape.
El Carburador como se dijo anteriormente era un sistema totalmente mecánico y
tenía el fin de realizar la mezcla de gasolina combustible, esta mezcla estaba lejos
de ser la óptima, es así como nace el sistema de inyección a gasolina, que en
sus primeras etapas fue considerado principalmente para uso de la aviación y
posteriormente para vehículos.
Así
en 1967
aparece el primer sistema de inyección de gasolina llamado D-
Jetronic un sistema que no tenia gran ventaja respecto al carburador, este
sistema ya poseía los primeros sensores y actuadores que eran controlados por la
ECU, lo cual fue la principal novedad ya que utilizaba la electrónica, en este
1
sistema se utiliza un sensor de presión el cual medirá el volumen de aire que
aspiran los cilindros hacia el colector de admisión, también poseía sensores de
temperatura del aire, del motor y de la posición de la aleta de aceleración, pero su
principal problema radicaba en que la medición de la cantidad de aire era
defectuosa y le hacía difícil de cumplir con la mezcla óptima ya que en todo el
proceso de medición se utilizaba la mecánica mediante un plato sonda, el mismo
que se desplazaba por medio de las corrientes de aire que aspiraba los cilindros
del motor, es por eso que no presentaba ninguna ventaja frente al carburador, con
lo cual rápidamente se deja este sistema y aparece el L. JETRONIC en el año de
1973, este sistema era similar a su predecesor D-jetronic pero contaba con la
gran ventaja que la medición del caudal de aire se la realizaba con un dosificador
de aire, también llamado caudalímetro de aire, este caudal de aire aspirado por el
motor sirve como magnitud principal para la dosificación del combustible cuya
cantidad de volumen a inyectar se calcula con el régimen de giro del motor y el
caudal de aire.
Este caudalímetro ya contaba con la ventaja de proporcionar señales eléctricas al
módulo de control, es decir su exactitud era mayor, su funcionamiento era basado
en la fuerza que ejercía la corriente de aire sobre la aleta sonda para vencer la
acción de un muelle es así como la aleta se desplazaba, este desplazamiento
hacía que se tenga un desplazamiento angular, el mismo que se transformaba en
una tensión eléctrica por medio de un potenciómetro.
Es así con este avance en la medición de caudal más eficiente que empiezan el
arranque de los sistemas de inyección ya controlados por medio de un modulo de
2
control electrónico, los mismos que ya no utilizaban la mecánica como forma de
medición, sino señales eléctricas que se las enviaba a un modulo de control
electrónico.
Con este avance de la tecnología aparece el sistema MOTRONIC en el cual ya
existe una interacción entre todos sus componentes mediante la electrónica, es
decir une señales de todas las funciones del motor e integra el control de
sincronización de la chispa y medición del combustible en un mismo
microprocesador. Con esto se contribuye en gran medida para mantener al motor
muy bien ajustado en todas las condiciones posibles de carga y velocidad. Esto
también permite que el motor se ajuste continuamente con relación a la
combustión eficiente.
Sistema de Control Electrónico (ECU): Todos los componentes del sistema de
inyección son controlados por la ECU, ya que esta tiene un software grabado con
las características de operación para el motor, la ECU se divide en dos tipos de
señales que son de entrada y salida siendo la señales de entrada todas aquellas
que los sensores las recogen y señales de salida todas aquellas que van hacia
los actuadores.
Control De Emisiones Contaminantes: En los automóviles, el control de la
contaminación empezó por la necesidad de reducir las emisiones contaminantes,
con los catalizadores se mejoró, pues se reconvertía los gases salientes del motor
en emisiones bajas que podían ser favorables para el medio ambiente.
3
El
control de emisiones contaminantes en automóviles cubre todas las
tecnologías que son empleadas para reducir las causas de la contaminación del
aire producida por los automóviles.
Los controles sobre las emisiones han reducido exitosamente las emisiones
producidas por los automotores en términos de cantidad por distancia recorrida;
sin embargo, aumentos sustanciales en las distancias entre destinos por cada
vehículo, así como aumento de los números de vehículos en circulación han
hecho que la disminución total de las emisiones sea cada vez menor. Las
emisiones producidas por un vehículo se clasifican en categorías distintas:
1) Emisiones a través del sistema de escape: Son aquellos residuos de la
combustión que se realiza en el interior del motor y que salen por el tubo de
escape a manera de gases, pero que visiblemente no se los puedes
detectar y son los siguientes:
1. Hidrocarburos (HC).
2. Óxidos de nitrógeno (NOx).
3. Monóxidos de carbono (CO).
4. Dióxido de carbono (CO2).
2) Emisiones evaporadas: Estos son producidas por la evaporación del
combustible, y son también factor para la creación del smog urbano puesto
que sus moléculas son de un peso molecular alto y tienden a estar más
4
cerca del nivel del suelo. La gasolina puede evaporarse de las siguientes
maneras:
a) Ventilación del tanque de gasolina: el proceso de calentamiento del
vehículo y aumento de temperatura, desde las bajas temperaturas de
la noche hacia las más altas durante el día hacen que la gasolina en
el tanque se evapore, aumentando la presión dentro del tanque para
igualar la presión atmosférica. Esta presión debe ser liberada y antes
de los controles de emisión de gases, estos gases eran simplemente
liberados a la atmósfera.
b) Pérdidas y fugas: El escape de los vapores de la gasolina desde el
motor caliente.
1.1.1 Clasificación de los Sistemas de Inyección
1.1.1.1 Según el Lugar Donde Inyectan
Gráfico No.- 1.1 Tipos de Inyección
1
1
http://www.mecanicavirtual.org/inyecci-gasoli-intro.htm
5
a) Inyección Directa
El combustible es inyectado directamente en la cámara de combustión
por medio del inyector. Este sistema de inyección es el más nuevo y se
está empezando a utilizar hoy en día en los motores de inyección a
gasolina, se lo conoce como el GDI.
Pero la mezcla de aire y
de combustible inyectado no permite su
perfecta detonación en el cilindro si no está de acuerdo a una exacta
relación estequiometrica comprendida de 14.7 a 1.
La relación de aire/combustible tiene que ser ajustada durante cada
uno de los ciclos del motor cuando la inyección tiene lugar en el
colector de admisión
Es aquí donde este tipo de inyección tiene grandes virtudes, ya que los
inyectores se encuentran ubicados en sitios estratégicos con un
determinado desplazamiento lateral por encima de la cámara de
combustión.
Gráfico No.- 1.2 Inyección Directa 2
2
http://debates.coches.net/showthread.php?t=36014
6
Su grado de efectividad termodinámica es más alto comparado con un
sistema de inyección indirecta (MPI), y se consigue ventajas como
menor consumo de combustible y reducción de gases contaminantes,
todo esto gracias a la eliminación de la citada estrangulación.
b) Inyección Indirecta
Inyección Indirecta (MPI): El combustibles es inyectado en el colector
de admisión, encima de la válvula de admisión. Es la más usada
actualmente en la gran mayoría de vehículos.
1.1.1.2 Según el Número de Inyectores
a) Multipunto MPFI
Gráfico No.- 1.3 Inyección Multipunto 3
3
http://www.volkswagen.es/es/es/experiencia_vw/innovacion/Technik_Lexikon/multipointeinspritzung.index.html
7
El sistema de inyección multipunto (MPI), tiene un inyector por cada
cilindro y cada inyector es el encargado de dosificar el combustible en el
colector de admisión.
El sistema de inyección electrónica de combustible asegura una mezcla
casi estequiometrica de 14.7 a 1.
Así se puede cumplir con los requisitos de potencia del motor, un menor
consumo
de
combustible
y
finalmente
la
reducción
de
gases
contaminantes.
b) Monopunto TBI
4Este
sistema se diseño para abaratar los costos y por la necesidad de
eliminar el carburador en los coches utilitarios de menor precio.
El sistema monopunto consiste en único inyector colocado antes de la
mariposa de gases.
Su diseño es parecido al de un carburador, la diferencia es que un sólo
inyector dosifica el combustible a una presión de 0,5 bares de acuerdo a
los impulsos recibidos por la ECU.
4
CASTRO, Miguel. Inyección de Gasolina Sistema Monopunto. Ed.Ceac, 2001
8
Gráfico No.- 1.4 Esquema Básico de un Sistema de Inyección Monopunto 5
Los tres componentes básicos que forman el esquema de un sistema de
inyección monopunto son el inyector que sustituye a los inyectores en el
caso de una inyección multipunto, los sensores que informarán
características como temperatura, posición del acelerador, etc. Y la
unidad de control electrónico ECU.
Gráfico No.- 1.5 Inyección Monopunto4
5-
http://www.mecanicavirtual.org/inyeccion_monopunto.htm
9
1.1.1.3 Según el Número de Inyecciones
a) 6Inyección continua
Los inyectores dosifican el combustible de forma continua en los
colectores de admisión, a presión, la cual puede ser constante o variable,
(CIS K-JETRONIC)
b) Inyección intermitente
Los inyectores dosifican el combustible de forma intermitente, es decir; el
inyector abre y cierra según recibe órdenes de la centralita de mando.
La inyección intermitente se clasifica a su vez en tres tipos:
1. Secuencial
El combustible es inyectado en el cilindro con la válvula de admisión
abierta, es decir; los inyectores funcionan de uno en uno de forma
sincronizada.
2. Semisecuencial
El combustible es inyectado en los cilindros de forma que los
inyectores abren y cierran de dos en dos.
6
CODESIS. Técnico en Mecánica y Electrónica Automotriz Tomo Dos. Ed.Codesis, 2002.
10
3. Simultánea El combustible es inyectado en los cilindros por todos
los inyectores a la vez; se abren y cierran todos los inyectores al
mismo tiempo.
1.1.2 Según las Características de Funcionamiento
1.1.2.1 Inyección Mecánica k-jetronic
7El
sistema K-jetronic fue un sistema totalmente mecánico, de hecho es uno de
los sistemas más sencillos y se lo llamaba con frecuencia sistema de inyección
continua, o CIS.
El CIS es un sistema mecánico que rocía continuamente combustible a través de
los inyectores, y aunque parezca que eso era un desperdicio este sistema rociaba
la gasolina con una relación mínima para proporcionar solo lo que era necesario
para cada cilindro y con esto se mantenía la relación adecuada de aire
combustible.
El sistema mecánico, K-Jetronic, se basa en que un platillo al elevarse por el
efecto de la depresión que se genera al bajar los pistones, va a levantar el émbolo
del dosificador de combustible y, según su posición, va a dejar pasar más o
menos gasolina hacia los inyectores.
7
NORBYE, Jan P.Manual de Sistemas de Fuel Injection. Ed.Prentice Hall, 2004.
11
Para que la mezcla de aire-gasolina sea la correcta, se añaden ciertos elementos
que actúan en función de la temperatura, tensión y depresión.
1.1.2.2 Inyección Electromecánica Ke-jetronic
El sistema KE-Jetronic, también conocido como sistema CIS-E fue introducido
durante los primeros años de la década de lo 80 en respuesta a las grandes
necesidades de reducción de emisiones.
Su diseño se logra con la aparición de una unidad de control la cual ya recibe
ciertas señales de sensores como el de la mariposa de aceleración, sonda
lambda, sensor de temperatura y otros. Los mismos que se encuentran
interconectados para realizar una mejor función.
El KE-Jetronic de Bosch es un sistema perfeccionado que combina el sistema KJetronic con una unidad de control electrónica (ECU). La diferencia principal entre
los dos sistemas es que en el sistema KE se controlan eléctricamente todas las
correcciones de mezcla. La corrección de la mezcla la realiza un actuador de
presión electromagnético que se pone en marcha mediante una señal eléctrica
variable procedente de la unidad de control.
Los circuitos eléctricos de esta unidad reciben y procesan las señales eléctricas
que transmiten los sensores, como el sensor de la temperatura del refrigerante y
el sensor de posición de mariposa. El medidor del caudal de aire del sistema KE
difiere ligeramente del que tiene el sistema K. El del sistema KE está equipado de
un potenciómetro para detectar eléctricamente la posición del plato-sonda. La
12
unidad de control procesa la señal del potenciómetro, principalmente para
determinar el enriquecimiento para la aceleración.
1.1.2.3 Inyección Electrónica Motronic
8El
Motronic reúne los sistemas de inyección ya antes mencionados pero con la
diferencia que en este sistema se utiliza la electrónica como enlace entre la ECU
y los componentes del sistema.
Gracias al procesamiento digital de datos y la aplicación de microprocesadores
es posible transformar un gran número de datos de servicio en datos de inyección
y encendido controlados por campo de características.
En el sistema MOTRONIC se han combinado el sistema de encendido y el de
inyección de combustible de un vehículo moderno, y se controla electrónicamente
a ambos.
La pieza fundamental
es la unidad de control electrónica dotada de
microcontrolador.
El microcontrolador recibe continuamente los datos del sensor con la información
del estado de operación momentáneo del motor, y controla el tiempo de inyección
de las válvulas a partir de los resultados.
8
CODESIS. Técnico en Mecánica y Electrónica Automotriz Tomo Dos. Ed.Codesis, 2002.
13
La diferencia fundamental entre un Sistema mecánico de Inyección y un sistema
electrónico es que este último tiene concentrados los circuitos en una ECU en
lugar de tener muchos circuitos independientes que harían las mismas funciones
pero que serían más complejos, más caros y más difíciles de reparar por la
enorme cantidad de cables.
Gráfico No.- 1.6 Diagrama de un Sistema Motronic 9
1 • Electro bomba de combustible.
2 • Filtro de combustible.
3 • Regulador de presión de combustible.
4 • Válvula de inyección.
5 • Medidor de caudal de aire.
9
http://www.mecanicavirtual.org/inyeccion_gasolina1.htm
14
6 • Sonda térmica del motor.
7 • Actuador de giro de ralentí.
8 • Interruptor de mariposa.
9 • Transmisor de número de revoluciones y marca de referencia.
10 • Sonda Lambda.
11 • Unidad de mando.
12 • Distribuidor de alta tensión.
Gráfico No.- 1.7 Componentes del Sistema Motronic 10
1.- Medidor de caudal de aire.
2.- Actuador rotativo de ralentí.
3.- ECU.
4.- Bomba eléctrica de combustible.
5.- Distribuidor (Delco).
6.- Detector de posición de mariposa; (TPS).
10
http://www.mecanicavirtual.org/inyeccion_gasolina1.htm
15
7.- Bobina de encendido.
8.- Sonda lambda.
9.- Sensor de r.p.m.
10.- Sensor de temperatura.
11.- Inyectores electromagnéticos.
12.- Filtro.
13.- Regulador de presión de combustible.
1.2
SISTEMAS DE CONTROL DE EMISIONES (Dispositivos)
1.2.1 Catalizadores
Los catalizadores son dispositivos que se colocan en el sistema de escape para
reducir las emisiones tóxicas. Entre los elementos usados como catalizadores se
incluyen platino, paladio y rodio. Los convertidores catalizadores han sido
mejorados constantemente con los años.
Los catalizadores de hoy en día son incompatibles con el uso de gasolina con
plomo lo cual hace que la polución disminuya ostensiblemente.
Las emisiones de plomo son altamente dañinas para la salud humana y su
eliminación virtual ha sido uno de los éxitos más grandes en la reducción en el
control de las emisiones de polución en el aire.
16
El trabajo del catalizador es proporcionar un medio donde pudiera generarse el
suficiente calor para permitir la combustión posterior de HC y CO. El convertidor
se calienta por la reacción química entre el platino y los gases de escape.
La temperatura mínima de operación del catalizador es de 600°F (315°C) y la
temperatura óptima de operación está entre 1200°F (650°C) y 1400°F (760°C).
1.2.2 Canister
El canister de emisión de vapores está lleno de carbón activado. Las mangueras
de vapor de combustible son dirigidas al canister desde el tanque de combustible
y del canister al múltiple de admisión del motor. Cuando el vehículo está
estacionado el vapor proveniente del tanque de combustible se relaciona en el
canister bajo condición de aceleración, admisión y consumidos durante la
combustión.
En la mayoría de los vehículos la purga del canister es controlada por un
solenoide controlado por la ECM (la computadora), el cual permite que el vacío
del motor purgue el canister.
Para evitar la purga en ralentí (marcha mínima) o cuando el motor está frío no se
aplica vacío al canister. Para realizar esto, el solenoide puede ser energizado o
desenergizado por la ECU, dependiendo del tipo de solenoide (normalmente
abierto o normalmente cerrado) la purga del canister es controlada por una señal
modulada por ancho de pulso.
17
La purga del canister se realiza cuando se cumplen las siguientes condiciones:
•
Está arriba de un valor específico.
•
Está arriba de determinada velocidad.
•
El acelerador parcialmente abierto.
Gráfico No.- 1.8 Canister en un Sistema de Inyección Electrónica Motronic de Bosch 11
11
http://www.scribd.com/doc/8721020/Sistemas-Inyeccion-Electronic-A-Bosch
18
1.2.3 Válvula EGR
La válvula de recirculación de gases de escape está diseñada para reducir la
producción de óxidos de nitrógeno, la válvula EGR lleva los gases de escape del
múltiple de escape hacia el múltiple de admisión con la finalidad de diluir la
mezcla de aire-combustible que se entrega a la cámara de combustión y así
reducir la temperatura de la combustión.
El nitrógeno, que constituye el 78% del aire, se mezcla con oxígeno, a
temperaturas superiores a 1400°C.
Durante este proceso de combustión, la
temperatura en el cilindro subirá por encima de 1900°C. Creando la condición
ideal para la formación de NOx.
Para eso la válvula de recirculación de gases disminuirá la velocidad de
combustión, permitiendo que los gases de escape entren en la cámara de
combustión, así se bajan las temperaturas elevadas y los compuestos de NOx.
Gráfico No.- 1.9 Válvula de Recirculación de Gases EGR 12
12
http://automecanico.com/auto2002/Egrval.html
19
1.3
TIPOS DE GASES EMITIDOS POR EL ESCAPE
1.3.1 Hidrocarburos (HC)
13Los
hidrocarburos (HC) se llama así a un amplio rango de compuestos químicos
tóxicos y cancerígenos que se producen durante la combustión de la gasolina
está conformada de partículas que no fueron partes de la combustión o lo fueron
de forma parcial, y es el mayor contribuyente a lo que se conoce como el smog y
este elemento es el causante de irritaciones a nivel respiratorio.
Pueden causar también daños y problemas en el hígado así como cáncer si se
está continuamente expuesto a este.
1.3.2 Óxidos de Nitrógeno (NOx)
Los óxidos de nitrógeno son generados cuando el nitrógeno reacciona con el
oxígeno del aire a altas temperaturas (2500°F o 1371.11°C) y las condiciones de
presión que se presentan dentro del motor.
Las emisiones de este gas contribuyen para la creación del smog así como para
la formación de la lluvia ácida.
13
NORBYE, Jan P. Manual del Fuel Injection Ford. Ed.Prentice Hall, 2004.
20
1.3.3 Monóxido de Carbono (CO)
El monóxido de carbono es el resultado de una combustión incompleta, este gas
es incoloro, inodoro y sin sabor. Este gas es el resultado de la falta de oxígeno
(aire), lo cual hace que no se pueda proporcionar dos moléculas de oxígeno por
una de carbón, entonces algunas moléculas de carbón se combinaran con una
molécula de oxígeno y así se produce el CO.
1.3.4 Dióxido de Carbono (CO2)
Las emisiones del dióxido de carbono son un tema de mayor preocupación dentro
de todo el tema del calentamiento global puesto que es un gas que produce
efecto invernadero, cada vez más común.
21
CAPÍTULO 2
2
2.1
COMPONENTES DEL SISTEMA DE INYECCIÓN ELECTRÓNICA
MÓDULO DE CONTROL ELECTRÓNICO (ECU)
2.1.1 Concepto General
La ECU es un computador diseñado para que controle las señales de entrada
provenientes de los sensores del sistema de operación del motor y a la vez
comande la mejor secuencia de salida hacia sus actuadores.
2.1.1.1 Estructura
La ECU se encuentra protegida por un cuerpo metálico. Los sensores, los
actuadores y la alimentación de corriente, están conectados a la unidad de control
a través de un arnés multipolar. Los componentes de potencia para la activación
directa de los actuadores están integrados en la carcasa de la unidad de control,
de tal forma que se garantiza una buena disipación térmica hacia la carcasa. En
caso de montaje de la unidad de control, adosada al motor el calor de la carcasa
se puede disipar a través de una placa integrada de refrigeración, colocada sobre
la unidad de control. (Refrigeración de la unidad de control solo en vehículos
industriales).
22
Gráfico No.- 2.1 Estructura Interna de una unidad de Control 14
2.1.1.2 Procesamiento de Datos
Señales de entrada: Los sensores y los actuadores son los intermediarios entre el
vehículo y la unidad de control. Las señales eléctricas de los sensores son
conducidas a la unidad de control a través del mazo de cables y conectores.
Estas señales pueden tener diferentes formas:
a) Señales de entrada analógicas: Estas señales pueden adoptar cualquier
valor de tensión dentro de una gama determinada. Ejemplos de
magnitudes físicas disponibles como valores de medición analógicas son la
masa de aire aspirada, la tensión de la batería, la presión en el tubo de
admisión y de sobrealimentación, la temperatura del agua refrigerante y del
14
http://www.mecanicavirtual.org/curso-bomba-inyector7.htm
23
aire de admisión. Son transformadas por un convertidor/analógico (A/D) en
el microcontrolador de la unidad de control, convirtiéndolas en valores
digitales, con los que puede operar el microprocesador. La resolución de la
señal depende de la cantidad de escalones (muestreo de la señal del
sensor) al efectuarse la conversión.
b) Señales de entrada digitales: Estas señales tienen solamente dos estados:
"Hight" y "Low" o lo que es lo mismo "1" y "0" como los computadores.
Ejemplos de señales de entrada digitales son las de conmutación
(conexión/desconexión) o señales de sensores digitales como impulsos de
revoluciones de un sensor Hall. Pueden ser procesadas directamente por
el microcontrolador.
c) Señales de entrada pulsatorias: Estas señales procedentes de sensores
inductivos con informaciones sobre el número de revoluciones del motor y
la marca de referencia (PMS), son preparadas en una parte propia del
circuito de la unidad de control. A su vez se suprimen impulsos parásitos, y
las
señales
pulsatorias
son
transformadas
en
señales
digitales
rectangulares.
Señales de salida: Con estas señales la ECU controla unas etapas finales que
normalmente suministran suficiente potencia para la conexión directa de los
elementos actuadores, las etapas finales están protegidas contra cortocircuitos a
masa o a tensión de batería, así como contra la destrucción debida a sobrecarga
eléctrica. Estas averías, así como cables interrumpidos o averías de sensores,
24
son reconocidas por los controladores de etapas finales y son retransmitidas al
microcontrolador.
Señales de conmutación: Por medio de estas señales es posible conectar y
desconectar los elementos actuadores (como ejemplo: el ventilador de
refrigeración del motor).
Señales MID: Las señales de salida digitales se pueden emitir también como
señales MID (modulación por Impulsos en duración). Estas señales tienen forma
rectangular con frecuencia constante pero tiempo de conexión variable. Mediante
estas señales es posible activar las electro válvulas neumáticas (como ejemplo:
electro válvula de control de recirculación de gases de escape EGR, electro
válvula de control de presión del turbo).
Gráfico No.- 2.2 Señal MID 15
15
http://www.mecanicavirtual.org/curso-bomba-inyector7.htm
25
2.1.2 Memoria ROM
Memoria de programa: El microcontrolador necesita de un programa (software)
que este almacenado en una memoria de valor fijo (no volátil) como las memorias
ROM o EPROM.
ROM significa una memoria solo de lectura, este microprocesador contiene el
programa básico de la ECU, en esta memoria están datos individuales, curvas
características y campos característicos. Se trata, en este caso, de datos
invariables que no pueden ser modificados durante el servicio del vehículo.
2.1.3 Memoria EPROM
EPROM al igual que la ROM es también no volátil, este chip contiene información
acerca de las especificaciones del auto en el cual se instala la ECU.
El tipo de información incluye lo siguiente:
a) Tamaño del vehículo.
b) Resistencia aerodinámica.
c) Clase y peso.
d) Tamaño del motor.
e) Tipo de transmisión.
f) Dispositivos utilizados para el control de emisiones.
26
2.1.4 Memoria RAM
Es una memoria de datos, de escritura/lectura (RAM) es necesaria para
almacenar datos variables, como por ejemplo. Valores de cálculo y valores de
señal. Para se funcionamiento la memoria RAM necesita un abastecimiento
continuo de corriente. Al desconectar la unidad de control por el interruptor de
encendido, esta memoria pierde todos los datos almacenados (memoria volátil).
Los valores de adaptación (valores aprendidos sobre estados del motor y de
servicio) tienen que determinarse de nuevo en este caso al conectar otra vez la
unidad de control.
Los datos que no se deben perder (por ejemplo: códigos para el inmovilizador y
datos de la memoria de averías) se tienen que almacenar de forma duradera en
una EEPROM. Los datos almacenados en este acumulador no se pierden, ni
siquiera al desenbornarse la batería.
2.2
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE
2.2.1 Funcionamiento
2.2.1.1 Funcionamiento Mecánico
Una bomba eléctrica aspira el combustible desde el depósito o tanque y lo envía a
presión hacia el filtro de combustible donde es filtrado, la presión del sistema
debe estar entre 3 y 4 bares (44 y 59 PSI) esta presión se mantiene constante
27
gracias a un regulador de presión incorporado en la rampa de inyección, este
regulador permite el retorno del exceso de combustible hacia el tanque.
La presión de combustible ya regulada, es decir, constante circula hacia los
inyectores que finalmente suministran de combustible al cilindro.
2.2.1.2 Funcionamiento Electrónico (ECU)
Al ser un sistema de alimentación electrónica, la bomba, los inyectores son
accionados por la ECU, y además la inyección en el arranque en frío depende de
la temperatura del motor, por ende un sensor de temperatura mandará la señal
para que este funcione.
El funcionamiento se basa en la medición de ciertos parámetros de
funcionamiento del motor, como son: el caudal de aire, la temperatura del aire y
del refrigerante, el estado de carga (sensor PAM), cantidad de oxígeno en los
gases de escape (sensor EGO o Lambda), revoluciones del motor, estas señales
son procesadas por la unidad de control, dando como resultado señales que se
transmiten a los accionadores (inyectores) que controlan la inyección de
combustible y a otras partes del motor para obtener una combustión mejorada.
28
Gráfico No.- 2.3 Inyección Electrónica de Combustible 16
2.2.2 Componentes del Sistema
Gráfico No.- 2.4 Componentes del Sistema de Alimentación de Combustible 17
16
http://imagenes.mailxmail.com/cursos/imagenes/9/8/sistema-de-inyeccion-electronica-decombustible_6689_18_1.jpg
17
http://afinautos.over-blog.com/pages/Inyeccion_Gasolina-1452008.html
29
La estructura básica del sistema de alimentación está compuesta por el depósito
de combustible, la bomba de combustible, el filtro de combustible, cañerías,
rampa de inyección, regulador de presión y finalmente los inyectores.
2.3
SENSORES
18Un
sensor es un dispositivo capaz de medir magnitudes físicas o químicas,
llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas.
Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad
lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza,
torsión, humedad.
2.3.1 Sensor de Temperatura del Aire
Gráfico No.- 2.5 Sensor de Temperatura del Aire 19
18
19
NORBYE, Jan P. Manual del Fuel Injection Chevrolet. Ed.Prentice Hall, 2004.
http://www.todomonografias.com/automocion-y-mecanica-del-automovil/sensores-electricos/
30
Este sensor, mide la temperatura del aire aspirado por el motor y así se puede
ajustar la mezcla con mayor presición, este sensor es de los que tiene poca
incidencia en la realización de la mezcla, pero su mal funcionamiento ocasiona
fallas en el motor.
Los problemas del mal
funcionamiento de este sensor son: emisiones de
monóxido de carbono demasiado elevadas, problemas para arrancar el coche
cuando está frío y un consumo excesivo de combustible. También se manifiesta
una aceleración elevada.
Su estructura es similar a la del sensor de temperatura del refrigerante, pero su
estructura es más fina, pudiendo ser plástico y está solamente protegida por un
sencillo "enrejado", el cual permita al aire chocar directamente sobre el sensor; los
valores de medición son iguales o similares al del sensor de temperatura del
refrigerante.
2.3.2 Sensor de Masa del Aire
Gráfico No.- 2.6 Sensor de Masa de Aire 20
20
http://www.manualmecanicadeautos.info/Capitulo_1_MAF,_MAP,_IAT.html
31
Está ubicado entre el filtro de aire y la mariposa, la función de este sensor radica
en medir la cantidad de aire aspirada que ingresa al motor.
El funcionamiento consiste en una resistencia conocida como hilo caliente, el cual
recibe un voltaje constante siendo calentada por éste llegando a una temperatura
de aproximadamente 200°C con el motor en funcionamiento, la resistencia está
ubicada en la corriente de aire o en un canal del flujo de aire. La resistencia del
hilo varía al producirse un enfriamiento provocado por la circulación del aire
aspirado
Con la información que este sensor envía a la unidad de control, y otros factores
como son la temperatura y humedad del aire, puede determinar la cantidad de
combustible necesaria para los diferentes regímenes de funcionamiento del
motor. Así si el aire aspirado es de un volumen reducido la unidad de control
reducirá el volumen de combustible inyectado.
2.3.3 Sensor de Posición de la Mariposa de Aceleración
Gráfico No.- 2.7 Sensor de Posición de la Mariposa de Aceleración
32
El sensor de la posición de la mariposa de aceleración se encuentra ubicado en
el cuerpo de aceleración, unido a la mariposa, su trabajo es detectar la posición
(ángulo) y el movimiento de la mariposa de aceleración a través de cambios de
voltaje para mandar esta información a la computadora (ECU) y calcular junto
con otros datos la cantidad de adecuada de combustible que será inyectado al
motor.
El sensor tiene una estructura interna de un potenciómetro que recibe una señal
de referencia de 5 voltios desde la ECU, y que conforme este se mueve (cambia
de ángulo) un cursor de metal se desliza sobre una película de carbón haciendo
cambiar el voltaje de salida hacia la ECU con esto se conoce la posición de la
mariposa de aceleración.
2.3.4 Sensor de Detonación
Gráfico No.- 2.8 Sensor de Detonación 21
El sensor de detonación se encuentra ubicado en el block del motor, y su trabajo
es
21
detectar
las
vibraciones
que
se
producen
por
las
detonaciones
http://www.repuestoschevrolet.com/repuestos/33.jpg
33
(autoencendido), cuando se escucha una detonación por medio del sensor, el
tiempo de encendido se retarda tres o cuatro grados cada segundo hasta que
desaparece la detonación, luego empieza a avanzar lentamente hasta que la
carga del motor se encuentre estacionaria.
Para esto el computador de este sistema tiene la facultad de adelantar el punto
de encendido para obtener la mayor potencia posible.
Para contrarrestar este pistoneo, se debe corregir, retardando el punto de
encendido. Justamente esta función de determinar un punto de encendido idóneo
la debe cumplir el computador y el sensor de pistoneo.
En algunos motores de doble fila de cilindros, como son por ejemplo los casos de
motores en "V" o motores de pistones antagónicos u opuestos se instalan dos
sensores, los cuales informan individualmente de cada lado del motor.
2.3.5 Sensor de Presión Absoluta
Para mediar la cantidad corriente de aire que ingresa al motor, tenemos otra
forma, distinta a la ya antes mencionada, y es a través de captadores de presión
absoluta. El sensor de presión absoluta envía una señal eléctrica a la unidad de
control (ECU) de acuerdo a la depresión que existe en el múltiple de admisión del
motor.
34
El sistema de inyección de gasolina utiliza un sensor de presión absoluta que
permite junto con el valor de temperatura de aire saber el peso del aire que entra
en el colector de admisión y así poder establecer con exactitud la cantidad de
gasolina a inyectar para conseguir una determinada relación de mezcla.
El sensor esta constituido por un diafragma realizado en materia aislante dentro
del cual están emplazadas unas resistencias que forman un puente de medida. El
puente de resistencias esta formado por sensores piezoeléctricos que son
sensibles a las deformaciones mecánicas.
El diafragma esta unido mediante una manguera
al múltiple de admisión de
manera que las variaciones de presión actúan directamente sobre el diafragma
provocando su deformación.
Esta deformación actúa sobre el puente de resistencias variando la tensión de
salida. La tensión de salida del puente es ajustada a las escalas de trabajo
deseadas de manera que se obtiene una tensión final de salida comprendida
entre 0 y 5 V. siguiendo de manera lineal las variaciones de presión.
Gráfico No.- 2.9 Sensor de Presión Absoluta
35
2.3.6 Sensor de Posición Del Cigüeñal
Gráfico No.- 2.10 Sensor de Posición del Cigüeñal
Este sensor monitorea la posición del cigüeñal y manda la señal al modulo de
encendido indicando el momento exacto en que cada pistón alcanza el máximo de
su recorrido (PMS). Frecuentemente se encuentra ubicado en la parte baja del
motor, al lado derecho cerca de la polea del cigüeñal.
2.3.7 Sensor Sonda lambda
Gráfico No.- 2.11 Sensor Sonda Lambda 22
22
http://www.carburacionantonio.com.ar/imagenes/66-701.jpg
36
El sensor de Oxígeno tiene como su función principal detectar la presencia de
menor o mayor cantidad de este gas en los gases de escape, de tal forma que
cualquier cambio en el número de moléculas calculadas como perfectas o
tomadas como referenciales, será un indicador de mal funcionamiento y por lo
tanto de falta o. exceso de combustible en la combustión.
Este sensor es un inspector de calidad del sistema, ya que todo el tiempo está
monitoreando la calidad de la combustión, tomando como referencia al Oxígeno
que encuentra en los gases quemados, informando al computador, para que este
corrija la falta
el exceso de combustible inyectado, logrando la mezcla aire-
combustible ideal.
Este sensor está constituido de una cerámica porosa de Bióxido de Circonio y de
dos contactores de platino, alojados dentro de un cuerpo metálico. El contactor
está conectado al cuerpo, mientras que el segundo es el contacto aislado, el cual
entregará la señal de salida hacia el computador.
El sensor está a su vez localizado convenientemente en la salida del múltiple de
escape del motor, lugar en el cual puede medir la variación de la combustión del
mismo.
Entre los dos contactos se genera una tensión eléctrica de aproximadamente 1
Voltio, cuando la cantidad de Oxígeno es abundante, que significa que la
combustión posee mucho combustible.
37
En cambio la generación de esta tensión eléctrica será menor si la cantidad de
combustible inyectado es muy pobre. Por lo tanto durante el funcionamiento del
motor se tendrán valores de generación entre décimas de voltio hasta
aproximadamente 1 Voltio, dependiendo de la presencia del Oxigeno en los gases
combustión hados.
Como el computador está recibiendo esta información permanentemente, puede
en cuestión de milésimas de segundo modificar la cantidad de combustible que
inyecta el sistema, permitiendo que el motor obtenga una gran exactitud en su
combustión, que significa entonces una óptima potencia de entrega y una emisión
mínima de gases contaminantes en el ambiente.
2.3.8 Sensor de temperatura del refrigerante
Gráfico No.- 2.12 Sensor de Temperatura del Refrigerante 23
23
http://html.rincondelvago.com/000482090.png
38
El sensor de temperatura del refrigerante (CTS) es un resistor conocido como
termistor con coeficiente negativo (NTC). Este tipo de sensor responde
drásticamente a los cambios de temperatura
Este sensor se encuentra ubicado cerca de la conexión de la manguera superior
del radiador, su trabajo es monitorear la temperatura dentro del refrigerante en el
motor, de esta forma, la computadora al recibir la señal de que el motor alcanzo la
temperatura de trabajo; procede a ajustar la mezcla y el tiempo de encendido.
Para ello se utiliza una resistencia NTC (coeficiente de temperatura negativo).
Esto quiere decir que la resistencia del sensor irá disminuyendo con el incremento
de la temperatura, o lo que es lo mismo, que su conductibilidad irá aumentando
con el incremento de temperatura, ya que cuando está frío el sensor, su
conductibilidad es mala y aumenta con el incremento de temperatura.
El sensor está dentro de un cuerpo de bronce, para que pueda resistir los agentes
químicos del refrigerante y tenga además una buena conductibilidad térmica.
Está ubicado generalmente cerca del termostato del motor, lugar que adquiere el
valor máximo de temperatura de trabajo y entrega rápidamente los cambios que
se producen en el refrigerante.
En su parte anterior tiene un conector con dos pines eléctricos, aislados del
cuerpo metálico.
39
2.3.9 Sensor del árbol de levas
Gráfico No.- 2.13 Sensor del Árbol de Levas 24
Sensor de Posición Del Árbol de Levas (CAMSHAFT SENSOR) monitorea a la
computadora, la posición exacta de las válvulas. Opera como un Hall-effect
switch, esto permite que la bobina de encendido genere la chispa de alta tensión.
Este sensor se encuentra ubicado frecuentemente en el mismo lugar que
anteriormente ocupaba el distribuidor (Recuerde que este es un componente del
sistema de encendido directo- DIS;- lo que quiere decir que el motor no puede
estar usando los dos componentes) Se podría decir que este sensor reemplaza la
función del distribuidor.
24
http://www.mecanicavirtual.org/images-sensores/sensor-hall-foto.jpg
40
2.4
ACTUADORES
2.4.1 IAC
El IAC, válvula de control de marcha mínima, controla la velocidad de la marcha
mínima y evita que este se apague, el IAC, usualmente es un motor reversible,
que se mueve en incrementos o pasos, el motor se mueve para atrás y para
adelante, para controlar una válvula que a su vez controla el paso de aire al
interior del motor, incrementando con esto la velocidad del motor.
Durante la marcha mínima o desaceleración, La ECU calcula la posición
necesaria del IAC, basado en los siguientes factores:
a) Voltaje de la batería.
b) Velocidad del vehículo.
c) Temperatura del motor.
d) Carga del motor.
e) Revoluciones del motor
2.4.2 Inyectores
Son dispositivos controlados eléctricamente por la ECU que inyectan combustible
más o menos pulverizado en algún punto de la admisión. La ubicación en la que
se colocan depende principalmente del tipo de inyección.
41
Están conectadas al circuito de la gasolina y la ECU manda impulsos eléctricos a
la bobina integral que posee el inyector, que levanta la aguja, que se mantiene en
su posición de cierre por acción de un muelle, dejando que la gasolina a una
cierta presión salga pulverizada, el tiempo de apertura es de unos milisegundos
pero es variado, de acuerdo a la información que recibe de los sensores para
ajustar el consumo y maximizar las prestaciones, una vez que deja de circular
corriente, el muelle hace que la aguja vuelva a su posición y cierra el paso de
combustible.
Gráfico No.- 2.14 Inyector 25
De dónde reciben corriente: El positivo se recibe directamente del relé de
inyección 12 voltios, mientras que la puesta a masa se realiza a través de la ECU,
determinando este el momento y duración de la puesta a masa y por lo tanto la
cantidad de gasolina inyectada.
25
http://www.todoautos.com.pe/attachments/f17/115688d1218841556-inyectores-electronicos6c54be3f1404fb5503f878e1f7e4fb9c.gif
42
CAPÍTULO 3
3
BANCO SIMULADOR DE FALLAS
3.1
IDENTIFICACIÓN Y LOCALIZACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL
SISTEMA
DE
INYECCIÓN
ELECTRÓNICA
Y
CARACTERÍSTICAS
TÉCNICAS
Los componentes del sistema de inyección MULTEC- MPFI son los siguientes:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
Luz de anomalía.
Enchufe ALDL.
Inyectores.
Regulador de presión.
Mariposa de aceleración.
Válvula reguladora de aire en ralentí.
Sensor de la posición de la mariposa.
Sensor de temperatura del aire de
Admisión.
No utilizado.
Sensor de presión del colector.
Sensor de oxígeno.
Sensor de temperatura del liquido
De enfriamiento
Interruptor del aire acondicionado
No utilizado
Bomba de combustible
Relé de la bomba de combustible
Canister
Sensor de rotación
Módulo de encendido DIS
Sensor de velocidad tablero de
Instrumentos
Gráfico No.- 3.1 Componentes del Sistema de Inyección MULTEC- MPFI 26
26
MANUAL DEL SISTEMA DE INYECCIÓN CORSA-MOTOR. General Motors. (1998), 4 p.
43
En el gráfico podemos identificarlos por la posición normal en la que se encuentra
en el motor, ahí está claramente definida su ubicación.
4
3
2
5
6
1
7
8
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Sensor ACT
Actuador IAC
Sensor TPS
Sensor MAP
ECU
Inyectores
Regulador de presión
Módulo de encendido DIS
Sensor EGO
Sensor CTS
Relé bomba combustible
Sensor de rotación CKP
Enchufe ALDL
9
10
13
11
12
Gráfico No.- 3.2 Ubicación de los Componentes en el Motor
44
Características Técnicas Motor Corsa 16nE: El motor CORSA 16NE es del tipo
OHC (Árbol de levas en la culata), posee 4 cilindros, capacidad volumétrica
(cilindrada) de 1.6 litros (1600cc).
El sistema de inyección utilizado es el del tipo M.P.F.I (inyección de gasolina
multipunto) donde hay un inyector por cada cilindro.
Tabla No.- 3.1 Especificaciones Técnicas del Motor Corsa 16nE
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL MOTOR
MOTOR
16NE
Tipo
Transversal delantero
Nº de cilindros
4
Nº de cojinetes
5
Orden de encendido
1-3-4-2
Diámetro del cilindro
79 mm
Recorrido del embolo
81.5 mm
Relación de compresión
9.4 : 1
Cilindrada
1598 cm.³
Rotación Máxima
950 ± 50 rpm
Identificación del código del Motor: Se utilizan los 5 dígitos para la identificación
del motor es así que para el motor 16NE tenemos:
45
16 - Indica la cilindrada del motor en litros.
N - Indica la relación de compresión del motor (N = 9,0 a 9,5: 1).
E - Indica el tipo de inyección utilizada (E = sistema multipunto MPFI).
Nota: Se debe recalcar que este motor fue desarrollado para funcionar con
combustible sin plomo.
Características Técnicas Sistema de Inyección: Este sistema de inyección utiliza
un inyector por cada cilindro (MPFI), además posee un sistema alternado de
inyección (MULTEC), lo que quiere decir que el módulo de control electrónico
(ECU) energiza los inyectores en pares, inyección intermitente semisecuencial),
los inyectores 1-4 y 2-3 son accionados alternadamente, a cada 180° de rotación.
Este sistema tiene como características:
a) Quema eficiente de combustible.
b) Tensión máxima en bajas revoluciones del motor.
c) Reducción de la emisión de gases.
3.1.1 Sensores
A continuación
se detalla todos los sensores que posee este sistema, su
identificación, ubicación en el motor y característica principal.
46
3.1.1.1 Sensor de Temperatura del Aire (ACT)
SENSOR
Gráfico No.- 3.3 Sensor de Temperatura del Aire (ACT)
Este sensor se encuentra ubicado en el colector de admisión que se encuentra
entre el filtro de aire y el cuerpo de aceleración, su función es calcular la masa de
aire admitido y enviar una señal a la ECU.
Su característica principal
es que este sensor es un termistor de coeficiente
negativo (NTC).
Esto quiere decir que la resistencia del sensor irá disminuyendo con el incremento
de la temperatura medida, o lo que es lo mismo, que su conductibilidad irá
aumentando con el incremento de temperatura, ya que cuando está frío el sensor,
su conductibilidad es mala y aumenta con el incremento de temperatura.
47
3.1.1.2 Sensor de Posición de la Mariposa de Aceleración (TPS)
SENSOR
Gráfico No.- 3.4 Sensor de Posición de la Mariposa de Aceleración
Este sensor se encuentra ubicado en el cuerpo de aceleración a un costado y
consiste en un potenciómetro que está conectado al eje de la de la mariposa de
aceleración.
La característica principal es que es un potenciómetro que recibe una señal de
referencia de 5 voltios desde la ECU, y que conforme este se mueve (cambia de
ángulo) un cursor de metal se desliza sobre una película de carbón haciendo
cambiar el voltaje de salida hacia la ECU, con esto se conoce la posición de la
mariposa de aceleración.
Cuando la mariposa de aceleración esta cerrada, la señal de salida del TPS es
bajo (0,45 a 0,55 voltios). El voltaje aumenta en proporción a la abertura de la
mariposa de aceleración, hasta alcanzar aproximadamente 4,8 voltios en la
condición totalmente abierta (100% aceleración)
48
El TPS es una de las entradas del ECM utilizadas para el cálculo de liberación de
combustible, y también una de las salidas controladas por el ECM.
3.1.1.3 Sensor de Presión en el Colector (MAP)
SENSOR
Gráfico No.- 3.5 Sensor de Presión en el Colector
Este sensor se encuentra ubicado cerca del colector de admisión y está unido a
este por una manguera la cual conduce el vacío, su función es medir las
variaciones de presión en el colector de admisión que resulta de las variaciones
de carga y rotación del motor.
Este sensor
se utiliza también para medir la presión barométrica en ciertas
condiciones,
lo
cual
permite
que
la
ECU
efectué
automáticamente
compensaciones en diversas altitudes.
Su característica principal es que esta constituido por un diafragma realizado en
material aislante dentro del cual están emplazadas unas resistencias que forman
un puente de medida.
49
El puente de resistencias está formado por sensores piezoeléctricos que son
sensibles a las deformaciones mecánicas.
3.1.1.4 Sensor de Oxígeno (EGO)
SENSOR
Gráfico No.- 3.6 Sensor de Oxígeno
El sensor está ubicado próximo a la culata del motor, en el múltiple de escape, su
función principal es la de monitorear el contenido de oxígeno en el escape.
Este sensor está compuesto de un elemento de circonio posicionado entre dos
placas de platino, cuando entra en contacto con el oxígeno, el circonio se torna en
un conductor eléctrico (electrolito), a su vez en las placas de platino ocurre una
reacción química, haciendo que se formen iones de oxígeno en dichas placas (Un
ion es un átomo o moléculas con exceso o falta de electrones).
Como vemos en las placas de platino hay formaciones de iones de oxígeno, pero
en el lado de referencia del aire del sensor hay formación de mayor cantidad de
iones de oxígeno que en el lado de los gases de escape.
50
El exceso de iones de oxígeno formado en el lado de referencia del aire produce
un potencial eléctrico en relación al lado de los gases de escape, es por eso que
la placa en el lado de referencia del aire es positivamente cargada en relación al
lado de los gases de escape.
Es así que cuando la mezcla de aire/combustible es rica, aparecen menores iones
de oxígeno en la placa de gases de escape, y es así que esta placa de platino se
tornara más negativa, la carga eléctrica en la placa de referencia del aire
permanecerá la misma, pues no hay alteración del contenido de oxígeno del aire
externo, es así que el voltaje del sensor de oxígeno es alto.
Si la mezcla de aire/combustible estuviera pobre el voltaje del sensor de oxígeno
será bajo.
El voltaje de las placas en este sensor varía entre aproximadamente 50 milivoltios
(mezcla pobre) y 900 milivoltios (mezcla rica), de acuerdo al contenido de oxígeno
en el escape.
Para determinar si es mezcla pobre o rica el ECM evalúa las diferencias entre las
placas de platino.
51
3.1.1.5 Sensor de Rotación/ref
SENSOR CKP
Gráfico No.- 3.7 Sensor de Rotación
Este sensor se encuentra ubicado en la parte inferior del motor, cerca de la polea
del cigüeñal y su principal función es la de mantener la referencia directa con el
ECM y así controlar el encendido y el punto de liberación de combustible.
El sensor de rotación posee referencia en alta y referencia en baja, su cableado
está blindado para limitar las interferencias, en este caso la polea dentada del
cigüeñal posee 58 dientes, con un espacio donde faltan dos dientes, este espacio
indica el punto muerto superior (PMS).
Este sensor consiste en un colector de resistencia variable que genera voltaje AC,
este voltaje es relacionado con la rotación del motor, en
200 milivoltios AC
cuando la rotación está bajo 600 rpm y 120 voltios AC cuando la rotación está por
encima de 6000 rpm.
Este sensor también se caracteriza porque el tipo de onda será senoidal, pero el
ECM transformará en ondas rectangulares las señales de posición del cigüeñal.
52
La onda rectangular es usada para el punto de encendido y punto de liberación de
combustible.
3.1.1.6 Sensor de Temperatura del Líquido de Enfriamiento (CTS)
SENSOR CTS
Gráfico No.- 3.8 Sensor de Temperatura del Líquido de Enfriamiento
Este sensor se encuentra ubicado justo debajo de la bobina de encendido (DIS)
su principal función es la de medir la temperatura del líquido de enfriamiento.
La característica de este sensor es que es un termistor ubicado en el flujo del
líquido de enfriamiento
y que al igual que el sensor IAT es un termistor de
coeficiente negativo (NTC), es decir su resistencia ira disminuyendo conforme
aumente la temperatura.
Su resistencia cuando el líquido de enfriamiento está a una temperatura baja será
muy alta (100.000 Ohmios a 40 ºC) y al contrario a temperatura alta será baja
(70 Ohmios a 130 ºC).
53
La temperatura del líquido de enfriamiento afecta la mayor parte de los sistemas
controlados por el ECM.
3.1.2 Actuadores
Los actuadores son todos aquellos que obedecerán órdenes del ECM a través de
señales de salida, su función será netamente mecánica, a continuación tenemos
los siguientes en este sistema de inyección del corsa:
3.1.2.1 Inyectores
1. Solenoide
2. Separador y guía
3. Núcleo
4. Válvula de Bolilla
5. Pulverizador
6. Placa direccionadora
7. Carcasa del pulverizado
8. Resorte del núcleo
9. Carcasa del solenoide
10. Solenoide
11. Filtro de entrada de combustible
Gráfico No.- 3.9 Componentes de un Inyector 27
Los inyectores están ubicados en la parte superior del motor junto al colector de
admisión, su característica principal es la de inyectar combustible dentro del
múltiple de admisión.
27
MANUAL DEL SISTEMA DE INYECCIÓN CORSA-MOTOR. General Motors. (2000), 11 p.
54
El inyector es un solenoide controlado por el ECM, es decir es activado para abrir
una válvula de bolilla normalmente cerrada.
La cantidad de combustible dependerá de la amplitud del pulso, es decir a una
mayor amplitud del pulso mayor será la cantidad de combustible inyectada y por
el contrario a menor amplitud menor combustible.
El ECM cambia la amplitud de pulso para corresponder a las alternaciones en la
demanda de combustible del motor (ejemplo: arranque en frío, altitud, aceleración,
desaceleración)
3.1.2.2 Válvula de Ajuste del Relantí (IAC)
1. Cono de la válvula
2. Flange de la empaquetadura
3. Rodamiento trasero
4. Anillo de sellante
5. Engranaje sin fin
6. Conector
Gráfico No.- 3.10 Componentes del IAC 28
La válvula IAC está ubicada en el cuerpo de aceleración y su función es la de
controlar el pasaje de aire entre el cuerpo del la válvula de la mariposa y el
colector de admisión.
28
MANUAL DEL SISTEMA DE INYECCIÓN CORSA-MOTOR. General Motors. (2000), 16 p.
55
La válvula IAC altera la rotación en relantí e impide que el motor pare, ajustando
la derivación del aire.
Esta válvula de ajuste de relantí funciona retrayendo el émbolo cónico para
aumentar el flujo de aire o desplazándolo para reducir el flujo de aire. Esto
permitirá el aumento o reducción de la rotación del motor.
Si la rotación en relantí estuviese excesivamente baja, habrá mayor paso de aire
alrededor de la válvula de la mariposa de aceleración, haciendo aumentar la
marcha en relantí.
El ECM graba en la memoria las informaciones sobre la posición mandada de la
válvula IAC, el ECM ajusta la válvula IAC asentándola completamente extendida,
y de esta forma establece la posición cero, y luego contraerla a la posición
deseada.
3.1.3 ECM
Gráfico No.- 3.11 ECM
56
El módulo electrónico de control (ECM) es el punto central del sistema de
inyección del motor. Este módulo monitorea constantemente los datos recibidos
de los sensores y controles. Su ubicación física en el vehículo como se puede
apreciar en la figura está bajo el tablero en el lado del acompañante bajo la
tapicería del parante de la puerta.
1.
2.
3.
Relé de la bomba
Módulo de control electrónico
Puerta del pasajero
Gráfico No.- 3.12 Componentes del ECM 29
Las informaciones son usadas para controlar la operación del motor (control de
combustible, punto de encendido, rotación en relantí y operación del compresor
A/C).
El ECM es capaz de permitir el desempeño y conducir en forma ideal con el
mínimo de emisiones nocivas.
El módulo de control consiste de dos partes: un calibrador llamado PROM
(Memoria de lectura Única Programable) y un controlador (ECM sin PROM).
29
MANUAL DEL SISTEMA DE INYECCIÓN CORSA-MOTOR. General Motors. (2000), 38 p.
57
La PROM es programada con información sobre el vehículo (peso, tipo de motor,
tipo de combustible).
Esto permite a la PROM calibrar el control del ECM para desempeño más
eficiente del vehículo.
3.1.4 Sistema de Alimentación de Combustible
El Motor CORSA 16NE como se describió anteriormente utiliza un sistema de
inyección multipunto es decir tendrá un inyector para cada cilindro además podrá
utilizar gasolina que contenga plomo pues su sensor de oxígeno es apropiado
para este tipo de combustible.
Con la descripción anterior podemos describir brevemente el sistema de
alimentación de combustible.
Este sistema empieza por el tanque de combustible, dentro del tanque se
encuentra la bomba de combustible, esta bomba es del tipo eléctrica y envía flujo
de combustible, a través del filtro hacia la rampa de inyección.
La bomba suministra combustible en un una mayor presión que lo necesario para
los inyectores, pero para eso tenemos un regulador de presión que se encuentra
ubicado en la rampa de inyección y controla la presión de alimentación de los
inyectores, el combustible no utilizado regresa al tanque.
58
3.1.4.1 Bomba de Combustible
La bomba de combustible esta ubicada dentro del deposito de combustible, esta
bomba es del tipo eléctrico y
su funcionamiento comienza cuando el motor
empieza a girar, durante, este tiempo el ECM recibe señales del sensor de
rotación/REF y el relé de la bomba recibirá energía, esto hará que la bomba de
combustible empiece a suministrar gasolina hacia las cañerías y el filtro de
gasolina.
3.1.4.2 Distribuidor de Combustible
El distribuidor de combustible está montado en el colector de admisión y tiene las
siguientes funciones:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Entrada de combustible
Salida de combustible
Regulador de presión
Línea de vacío
Distribuidor de combustible
Inyectores
Válvula para medición de presión
Gráfico No.- 3.13 Distribuidor de Combustible 30
a) Posiciona adecuadamente los inyectores en el colector de admisión.
b) Auxilia en el direccionamiento correcto del chorro atomizado del inyector.
30
MANUAL DEL SISTEMA DE INYECCIÓN CORSA-MOTOR. General Motors. (2000), 9 p.
59
c) Soporta el regulador de presión de combustible.
3.1.4.3 Regulador de Presión
El regulador de presión es una válvula de descarga del tipo de diafragma y su
función es de mantener una presión constante en los inyectores.
1. Vacío del colector
2. Conexión con el distribuidor de Combustible
3. Salida de combustible
Gráfico No.- 3.14 Componentes del Regulador de Presión 31
El punto de equilibrio de presión será cuando hubiera un equilibrio entre la tensión
del resorte calibrado y la presión de combustible.
El regulador compensa la carga del motor aumentando la presión del combustible
así que la presión en el colector de admisión aumenta.
Si la presión de combustible fuera muy baja, el motor disminuirá su desempeño, si
la presión fuera excesiva tendremos olor excesivo de combustible.
31
MANUAL DEL SISTEMA DE INYECCIÓN CORSA-MOTOR. General Motors. (2000), 10 p.
60
3.1.5 Panel de Mandos
3.1.5.1 Características Técnicas
El panel de mandos consiste en un circuito que integra un regulador de voltaje
7805, 9 leds tricolor, 18 resistencias de 330 Ω, 5 selectores de tres posiciones con
retención /6 pines, 6 selectores de dos posiciones, 2 capacitores de 10 uF, 14
borneras (7 rojas 7 negras). Se utilizó un regulador de voltaje7805 para mantener
la tensión a 5 voltios y así evitar que el ECM sufra algún daño al momento del
funcionamiento del panel, ya que este modificará las señales de referencia de los
sensores.
Tabla No.- 3.2 Características del Regulador de Voltaje
CI
7805
V. Salida V.Entrada(min) V.Entrada(Max)
5V
7.3V
20V
Se utilizaron los leds tricolores para darle una ayuda visual al operador del panel,
es así que mediante su coloración indicar la falla, las resistencias son para los
leds que funcionan con 25mA y como el regulador envía 5 voltios se necesitan
resistencias de 330Ω a continuación cálculos para las resistencias:
Ω
Nota: se utiliza resistencias de 330Ω ya que en el mercado no venden de 200Ω
61
PANEL
SENSORES
PANEL
ACTUADORES
Gráfico No.- 3.15 Panel de Mandos
Los 5 selectores de tres posiciones son para los sensores (ACT-TPS-CTS-EGOMAP), 2 selectores de dos posiciones para el CKP A y CKP B y 4 selectores de
dos posiciones son para los actuadores.
Cada una de las posiciones del selector tiene una función específica, los 2
capacitores de 10 uF nos ayudan a mantener un voltaje constante y así evitar
sobresaltos en la tensión.
La borneras están conectadas al circuito del panel es decir reciben los mismos
voltajes de cada posición de los selectores, y se colocaron para realizar las
mediciones con instrumentos de medida (Multímetro).
62
3.1.5.2 Funcionamiento Normal Sensores
El panel de mandos para simular fallas funciona cuando se pone la llave en
contacto, ya que la alimentación de la tarjeta está conectado al swich de
encendido, el panel funciona normalmente, es decir, sin producir ninguna falla
cuando los selectores de tres posiciones de cada sensor (ACT-TPS-CTS-EGOMAP) están en la posición central, los 2 selectores del CKP A y CKP B hacia
abajo. Los leds de los sensores cuyo selector es de tres posiciones, se
encontraran apagados, los leds del sensor CKP A y CKP B cuyos selectores son
de dos posiciones estarán encendidos de color verde, en esta posición el motor
arrancara normalmente y ninguna falla será grabada en la ECU.
Este panel también consta de borneras para comprobación de voltajes de
referencia, como se ve en el gráfico No 3.16 son de color negro y rojo, siendo el
negro la masa y rojo la señal de referencia, con esto se puede utilizar un
multímetro o frecuenciometro dependiendo del sensor que deseemos medir.
3.1.5.3 Funcionamiento Normal Actuadores
Al igual que el panel de los sensores este también es energizado al poner la llave
en contacto, así cuando los selectores están en la posición normal (selector hacia
abajo) no existirá ninguna falla. En este panel tenemos 4 selectores 2 para los
inyectores y 2 para el IAC, gracias a eso también se pueden realizar las pruebas
de los actuadores y así verificar su funcionamiento correcto.
63
Funcionamiento Inyectores
Cuando los selectores de los inyectores se encuentran en posición hacia abajo y
el led en verde funciona normalmente, cabe indicar que se tomaron dos
selectores porque este sistema es semisecuencial, es decir un selector controla
los inyectores 1 y 4, el otro sector controla los inyectores 2 y 3.
Funcionamiento del Motor de pasos IAC
Cuando los selectores del motor de pasos IAC se encuentran en posición hacia
abajo, las bobinas funcionan normalmente, y el motor de pasos realiza su trabajo
sin ningún problema, manteniendo el relantí del motor.
3.1.5.4 Funcionamiento para realizar fallas las en los Sensores
Cuando se requiera realizar una falla, ya sea esta de voltaje alto o voltaje bajo
para cualquier sensor el selector debe estar colocado en una posición diferente a
la central, la luz del led es verde para una posición y roja para la otra, lo que
indica en el panel que existe la falla y por ende el motor empezará a tener
problemas de funcionamiento dependiendo del sensor que haya sido activado con
falla.
Los valores que muestren los sensores
podrán ser medidos como se dijo
anteriormente en las borneras de cada uno, cabe indicar que hay dos tipos de
64
mediciones, con voltímetro para los sensores TPS – CTS – MAP – EGO - ACT y
con frecuenciometro para los sensores CKP A Y CKP B.
3.1.5.5 Funcionamiento para realizar Fallas en los Actuadores
Falla en Iyectores
Se coloca el selector en posición hacia arriba, el led mostrara el color rojo
indicando el fallo, esto hará que los inyectores que correspondan al selector dejen
de funcionar provocando el fallo en el motor.
Falla en Motor de Pasos IAC
Se coloca los dos selectores en posición hacia arriba, esto hará que las bobinas
del motor dejen de funcionar, el relantí en el motor variará.
3.2
VERIFICACIÓN Y ANÁLISIS DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA
DE INYECCIÓN ELECTRÓNICA
En
la gráfica que se muestra a continuación podemos observar todos los
componentes del sistema de inyección del motor Corsa 16NE, ahí está el
diagrama de conexiones de masas, señales de los sensores hacia la ECU y
demás componentes del sistema.
65
También en este circuito podemos apreciar el número de terminal al cual cada
sensor y actuador va conectado hacia la ECU, el circuito nos muestra como desde
la llave de encendido la corriente fluye hacia un fusible y es repartida hacia los
distintos elementos que necesitan alimentación de 12 V (Inyectores, ECM,
lámpara de verificación motor, relé de la bomba de combustible).
El diagrama muestra la conexión del relé de la bomba, el fusible y la batería:
Gráfico No.- 3.16 Diagrama Eléctrico Sistema de Inyección Motor Corsa 1.6L
32
SANTANDER Rueda, Jesús.Manual Técnico de Fuel Injection Tomo Dos. 1ra
Editores, 2005. 361 p.
32
.Ed.Dieseli
66
Tabla No.- 3.3 Terminales de la ECU
Terminal de la
ECU
A2
A3
A4
A5
A7
A8
A11
A12
B1
B2
B3
B6
B7
B8
B10
B11
B12
C1
C2
C3
C4
C5,C6,C8,C9
C11
C15
C16
D1
D2
D3
D8
D11
Descripción
Entrada de la señal del sensor de rotación ESS, CKP
Control del relé de corte de aire acondicionado
Control del relé del ventilador(velocidad baja)
Control del relé del ventilador(velocidad alta)
Entrada de la señal del sensor de presión absoluta MAP
Entrada de la señal del sensor de posición de la mariposa
TPS
Tierra (masa) de los sensores MAP y CTS
Tierra ECU
Alimentación de la ECU (de la batería)
Entrada de la señal del sensor de velocidad VSS
Entrada de la señal del sensor de rotación ESS, CKP
Control del relé de la bomba de combustible
Intercambio de datos (ECU/Scanner)
Alimentación(+5 voltios) del MAP y TPS
Tierra ECU
Entrada de la señal de la sonda lambda EGO
Entrada de la señal del sensor de temperatura del líquido
refrigerante CTS
Control de la lámpara de verificación del motor SES
Al tacómetro
Señal para el control de la bobina de encendido DIS
Alimentación de la ECU (de la batería)
Señal de pulsos para el motor de pasos IAC
Control de los inyectores de los cilindros 2y3
Control de los inyectores de los cilindros 1y4
Alimentación de la ECU (de la batería)
Tierra ECU
Tierra(masa) de los sensores ACT Y TPS
Entrada de la señal del sensor de temperatura del aire ACT
Entrada para la solicitud de diagnóstico
Entrada para el control de la bobina de ignición DIS
En esta parte podremos analizar paso a paso a los componentes del sistema de
inyección del motor Corsa 16NE, realizar
las verificaciones tanto con
instrumentos de medida como al comparar tablas fijas de valores para este tipo de
sistema, también se observará curvas y gráficas.
67
El análisis también nos mostrará sensor por sensor que pasa con las distintas
fallas, es decir como la ECU activa mecanismos de defensa cuando ciertos
sensores no funcionan.
3.2.1 Sensores
3.2.1.1 Sensor De Temperatura del Líquido Refrigerante (CTS)
Gráfico No.- 3.17 Sensor de Temperatura
En el gráfico tenemos representado al sensor, este sensor nos muestra que tiene
una masa que sale de la ECU (A11) y una referencia de 5 voltios que igualmente
la envía la ECU (B12), en base a esto nosotros podemos realiza 2 verificaciones
que son:
68
a) Verificación de la Tierra del Sensor
Conectar el analizador de polaridad al cable de tierra (A11) del sensor.
La polaridad debe ser negativa, si no lo es verificar los contactos o cable
interrumpido (no hay continuidad) entre el sensor y la ECU.
Si todo esta bien, revisar la alimentación de la ECU, finalmente si la falla
persiste será necesario verificar la ECU.
b) Verificación del voltaje de retorno
Damos encendido al motor, medimos la temperatura del refrigerante en la
carcasa del termostato. Seleccionamos el multímetro en la escala de
voltaje DC, y medimos el voltaje en la bornera del sensor, comparamos
con la tabla.
Gráfico No.- 3.18 Verificación del Voltaje de Retorno Sensor de Temperatura
69
Tabla de voltajes de salida sensor CTS con respecto a temperatura
(valores aproximados).
Tabla No.- 3.4 Voltajes de Salida con Respecto a Temperatura
Temperatura(ºC) 18
Voltaje (V)
26
43
50
80
85
95
100
2.58 1.93 1.21 1.00 2.38 2.15 1.79 1.85
3.60
1.60
En este punto hay un cambio brusco de voltaje
(De 1 a 3.6 voltios) indicando a la ECU el punto
De transición de frío a caliente.
Intervalo de temperatura del motor con temperatura de operación
VOLTAJE DE SALIDA SENSOR CTS
4
Voltaje (V)
3.5
3
3.2
2.5
2
2.58
2.15
1.93
1.5
1
1.791.85
1.21
0.5
1
0
0
10
20
30
40
50
60
70
Temperatura ºC
80
90
100
110
Gráfico No.- 3.19 Comportamiento Voltajes de Salida Sensor CTS
Al verificar los valores con los de la tabla y si estos están bien el circuito
del sensor de temperatura CTS está bien. Si estos valores no coinciden
con los de la tabla, se procede a verificar los contactos, continuidad
(cable de retorno y terminal B12 de la ECU).
70
c) Verificación de la resistencia eléctrica del sensor
Desconectar el conector eléctrico del sensor, retirar la llave del encendido
y medir la temperatura del agua, con el multímetro seleccionar la escala
de ohmios, medir la resistencia eléctrica del sensor y comparar la medida
con la tabla.
Gráfico No.- 3.20 Verificación de Resistencia Sensor Temperatura
Tabla No.- 3.5 Resistencias del sensor CTS
Temperatura (ºC) 20
Resistencia(KΩ)
30 40 50
60
70
80
90
95
100
4.30 2.2 1.4 0.85 0.62 0.48 0.32 0.23 0.20 0.18
Intervalo de temperatura del motor con temperatura de operación
71
R E S IS T E NC IAS D E L S E NS OR C T S
5
4.5
4.3
R es is tenc ia Ω
4
3.5
3
2.5
2.2
2
1.5
1.4
1
0.85
0.5
0.62
0.48
0.32
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0.23 0.2 0.18
90
100
110
T e m pe ra tura ºC
Gráfico No.- 3.21 Comportamiento Resistencia Sensor Temperatura
3.2.1.2 Sensor Sonda Lambda (EGO)
Gráfico No.- 3.22 Verificación EGO
72
La sonda lambda
o sensor de oxígeno consiste en un elemento de circonio
colocado entre dos platinas y para que este comience a actuar debe alcanzar una
temperatura de trabajo de 360 ºC, este sensor es alimentado por la ECU con un
voltaje de referencia de aproximadamente 0.370 voltios.
a) Verificación del voltaje de referencia
Gráfico No.- 3.23 Verificación de Voltaje de Referencia Sonda Lambda
Desconectar el conector eléctrico del sensor, con la llave poner en
contacto, sin prender el motor medir el voltaje (DC) en el cable que va del
sensor a la terminal B11 de la ECU.
El voltaje debe estar aproximadamente entre 0.350 a 0.450 voltios si no lo
esta, verificar un mal contacto o cable sin continuidad entre el sensor y el
terminal de la ECU.
Revisar la alimentación de la ECU, si todo está bien y persiste la falla es
necesario verificar la ECU.
73
b) Verificación de la tierra de la sonda lambda
Conectar el analizador de polaridad a la carcasa de la sonda. La
polaridad debe ser negativa.
Gráfico No.- 3.24 Verificación de la tierra Sonda Lambda
Si no hay polaridad negativa, retirar la sonda del escape y efectuar una
limpieza en la rosca, volver a instalarla.
c) Verificación del Voltaje de Retorno
Retirar la llave de encendido y reconectar el conector del sensor,
encender el motor hasta que llegue a la temperatura normal de trabajo y
prenda el ventilador.
Con un multímetro mida el voltaje en la bornera del sensor, con el motor
frío el sensor envía un voltaje fijo entre 0.350 y 0.550 voltios (DC) con
pequeñas oscilaciones.
74
Gráfico No.- 3.25 Verificación del Voltaje de Retorno Sonda
Con
motor
caliente
el
voltaje
debe
oscilar
rápidamente
entre
aproximadamente 0.100 voltios (mezcla pobre) y 0.900 voltios (mezcla
rica)
Cuando la señal esta prácticamente fija por debajo de los 0.45 voltios
(mezcla pobre), se debe provocar un enriquecimiento de la mezcla
(ejemplo: inyectando una pequeña cantidad de spray de carburador en el
colector de admisión).Enseguida del enriquecimiento de la mezcla, la
señal enviada por el sensor deberá sobrepasar los 0.50 voltios y volver al
valor inicialmente medido, si esto sucede el sensor esta trabajando
correctamente.
Cuando la señal esta prácticamente fija por encima de los 0.45 voltios
(mezcla rica), se debe provocar un empobrecimiento de la mezcla
(ejemplo: por un corto tiempo provocar una entrada falsa de aire), esto
hará que las señal enviada por el sensor disminuya por debajo de los
75
0.45 voltios, volviendo rápidamente al inicial medido, si esto sucede el
sensor funciona correctamente.
En caso de que no existan oscilaciones, la falla se encuentra en el sensor
por lo que toca cambiarlo.
3.2.1.3 Sensor de Posición de la Mariposa (TPS)
El sensor de la posición de la mariposa (TPS) es un potenciómetro que esta
conectado al eje de la placa en el cuerpo de la mariposa de aceleración. El TPS
es una de las entradas de la ECU utilizadas para el cálculo de liberación de
combustible y también una de las salidas controladas por la ECU.
La ECU aplica un voltaje de referencia de 5 voltios a la terminal B8, y suministra
una tierra (masa) en la terminal D2. El sensor devuelve una señal de voltaje en la
terminal A8, esta señal es diferente en relación con la posición de la placa de la
mariposa del acelerador. La señal de voltaje cambia entre 0.45 y 0.85 voltios (DC)
en marcha mínima hasta 4.5 voltios
cuando la placa
de la mariposa está
totalmente abierta.
Tabla No.- 3.6 Voltaje con Respecto a la Posición de la Mariposa
Mariposa de aceleración Cerrada marcha mínima Totalmente abierta
Voltaje
0,31
4,5
76
Con la señal que recibe la ECU del TPS, esta compara los valores de rotación y
carga del motor, si la señal está fuera de rango, la ECU identifica una falla.
a) Verificación del Voltaje de Entrada
Gráfico No.- 3.26 Verificación del Voltaje de Entrada (TPS)
En el gráfico se puede observar que con un multímetro en escala de
voltaje (DC) se mide el voltaje en el cable de entrada (B8), este debe
estar entre aproximadamente 4.60 y 5.20 voltios (DC). Si no se
encuentra en este rango se debe verificar los contactos o cable que
puede estar sin continuidad entre el sensor y el terminal de la ECU.
b) Verificación de la Tierra del Sensor
Conectar el analizador de polaridad al cable de tierra del sensor. La
polaridad debe ser negativa.
77
Gráfico No.- 3.27 Verificación de la Tierra (TPS)
Si la polaridad no es negativa verificar los contactos o cable que puede
estar sin continuidad entre el sensor y la terminal de la ECU.
c) Verificación del Voltaje de Retorno
Conectar el multímetro midiendo el voltaje (DC) en el cable de retorno del
sensor (A8). Abrir lentamente la mariposa del acelerador y comparar los
valores de apertura por voltaje de acuerdo a la tabla.
Tabla No.- 3.7 Ciclo de Apertura y Cierre de la Mariposa
Aceleracion
0%
5%
10%
20%
50%
71%
99%
Voltaje
0.31
0.49
0.70
1.03
2.09
2.83
4.39
78
CICLO DE APERTURA Y CIERRE SENSOR TPS
5
4.39
Voltaje (V)
4
2.83
3
2.09
2
1 0.310.49
0.7
1.03
0
0
20
40
60
% Aceleración
80
100
120
Gráfico No.- 3.28 Ciclo de Apertura y Cierre de la Mariposa
Si el voltaje no cambia de acuerdo con la tabla, verificar un mal contacto
del conector del sensor, si todo está bien será necesario cambiar al
sensor.
3.2.1.4 Sensor de Presión Absoluta (MAP)
Gráfico No.- 3.29 Diagrama del Sensor de Presión Absoluta 33
• B8 referencia de 5 voltios
• A7 señal MAP
• A11 Masa del sensor
33
MANUAL DEL SISTEMA DE INYECCIÓN CORSA-MOTOR. General Motors. (2000), 21 p
79
La ECU envía una señal de referencia de 5 voltios cable (B8) al sensor MAP y a
medida que se modifica la presión en el colector, también se modifica la
resistencia eléctrica del sensor MAP. Por medio del monitoreo del voltaje de
salida del sensor, la ECU es informada de la presión del colector.
La ECU utiliza el sensor MAP para controlar la dosificación del combustible y el
punto de encendido.
En marcha mínima, con el motor caliente, la señal enviada por el MAP debe
estar entre 0.8 y 1.8 voltios (DC) a nivel del mar.
a) Verificación del Voltaje de Entrada (MAP)
Gráfico No.- 3.30 Verificación del Voltaje de Entrada Sensor MAP
Con la llave, colocar en contacto, seleccionar el multímetro en escala de
voltaje (DC). Medir el voltaje del cable de entrada del sensor MAP el
voltaje debe ser de aproximadamente 5 voltios.
80
Si el voltaje no esta aproximadamente 5 voltios, se debe verificar los
contactos o la continuidad entre el sensor y el terminal de la ECU. Sí
todo esta bien revisar la alimentación de la ECU.
b) Verificación de la Tierra del Sensor
Conectar el analizador de polaridad en el cable de tierra del sensor. La
polaridad debe ser negativa.
Gráfico No.- 3.31 Verificación de la Tierra del Sensor (MAP)
Si no hay polaridad negativa se debe verificar los contactos o la
continuidad entre el sensor y el terminal de la ECU. Sí todo esta bien,
verificar la alimentación de la ECU.
c) Verificación del voltaje de retorno
Conectar el multímetro midiendo el voltaje (DC) en el cable de retorno,
desconectar la manguera de vacío del sensor que está conectada al
colector de admisión y conectar una bomba de vacío.
81
El voltaje de retorno debe variar en función del vacío aplicado con la
bomba de vacío.
Si el voltaje no cambia de acuerdo a la tabla se debe verificar los
contactos o la continuidad entre el sensor y la terminal de la ECU, si todo
está bien será necesario cambiar al sensor.
Tabla No.- 3.8 Variación del Voltaje de Retorno Sensor MAP
Bares
0.32
0.53
0.60
0.66
0.69
0.73
Voltaje
1.13
2.26
2.61
2.94
3.10
3.30
VARIACIÓN DE VOLTAJE DE RETORNO SENSOR MAP
3
2
3.
3
2.
94
3.
1
2.
61
2.
26
4
1.
13
Voltaje (V)
5
1
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
VACÍO (BARES)
Gráfico No.- 3.32 Variación del Voltaje de Retorno Sensor (MAP)
La señal del sensor MAP cambia de acuerdo con la altitud, cuanto mayor sea la
altitud, menor es la señal enviada por el sensor MAP a la ECU.
Otras variaciones que pueden presentarse en la señal son a causa de:
82
a) Entradas falsas de aire (servofreno, toma de vacío del canister, etc.)
b) Falta de sincronización de la correa dentada, calibración de válvulas.
c) Catalizador tapado.
3.2.1.5 Sensor de Temperatura de Aire (ACT)
Este sensor al igual que de temperatura de l refrigerante utilizan un termistor para
controlar el voltaje de la señal en la ECU y esta, a su vez, aplica al sensor un
voltaje de referencia a la terminal D3. Cuando el aire de admisión está frío, la
resistencia del sensor termistor es alta; por lo tanto el voltaje de la terminal D3 de
la ECU es elevado. La temperatura del aire de admisión es utilizada por la ECU
para calcular la masa de aire admitido.
a) Verificación de la tierra del sensor
Conectar el analizador de polaridad al cable de tierra (masa) del sensor.
La polaridad debe ser negativa.
Gráfico No.- 3.33 Verificación de la tierra del Sensor de Temperatura
83
Si no hay polaridad negativa verificar los contactos o cable que puede
esta sin continuidad desde el sensor hasta el terminal de la ECU, si todo
esta bien revisar la alimentación de la ECU.
b) Verificación del voltaje de retorno
Gráfico No.- 3.34 Verificación del Voltaje de Retorno Sensor de Temperatura
Con la llave poner en contacto, medir la temperatura del aire (con un
multímetro). Seleccionar el multímetro en escala de voltaje (DC). Medir el
voltaje en la bornera designada para el sensor.
Tabla No.- 3.9 Voltaje de Retorno Sensor ACT
Temperatura (ºC)
19
20
23
25
27
35
Voltaje (v)
2.34
2.28
2.11
2.03
1.97
1.52
84
VARIACIÓN VOLTAJE DE RETORNO SENSOR ACT
5
Voltaje (V)
3.8
4
2.34
3
2.11 2.03 1.97
1.52
2
1
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
TEMPERATUTRA (ºC)
Gráfico No.- 3.35 Variación de Voltaje de Retorno Sensor ACT
c) Verificación de la Resistencia Eléctrica del Sensor
Gráfico No.- 3.36 Verificación de la Resistencia Eléctrica del Sensor
Retirar la llave del encendido, desconectar el conector eléctrico del
sensor. Medir la temperatura del aire (con multímetro).
Seleccionar el
multímetro en escala de ohmios. Medir la resistencia eléctrica del sensor.
Tabla No.- 3.10 Resistencia del sensor ACT
Temperatura (ºC)
19
23
25
30
33
35
Resistencia (kΩ)
3.58
2.95
2.54
2..21
1.86
1.76
85
Gráfico No.- 3.37 Comportamiento de la Resistencia Eléctrica del Sensor ACT
3.2.1.6 Sensor de Rotación (CKP)
Gráfico No.- 3.38 Verificación del Sensor de Rotación CKP
a) Verificación de la Resistencia Eléctrica de la Bobina del Sensor de
Rotación.
Desconectar el conector eléctrico del sensor de rotación. Seleccionar el
multímetro en escala ohmios. Medir la resistencia eléctrica entre las
terminales 1 y 2 o A y B del sensor de rotación. La resistencia debe estar
entre 430 y 600 ohmios. Si la resistencia no esta entre este rango, se
debe cambiar el sensor.
86
b) Verificación de la Tierra (masa) de la Malla de Blindaje
Gráfico No.- 3.39 Verificación de la Tierra del Sensor de Rotación
Conectar el analizador de polaridad al cable conectado a la terminal C o 3
del sensor. La polaridad debe ser negativa. Si no hay polaridad negativa
verificar un mal contacto o cable interrumpido entre el sensor y un punto
de conexión a tierra.
c) Verificación de la Distancia y Posición Angular
Gráfico No.- 3.40 Verificación de la Distancia y Posición Angular
Verificar la distancia y posición angular entre el sensor y la polea dentada
del cigüeñal, la distancia debe estar entre 0.6 y 1,1 mm. El centro del
87
sensor debe estar en paralelo con el centro del diente. Si esta distancia
no mide el rango anterior, se debe efectuar el ajuste respectivo.
3.2.2 Actuadores
En el Motor Corsa 16NE existe dos actuadores que de acuerdo a información de
los sensores que recibe la ECU estos son activados para mantener las
condiciones normales de funcionamiento del motor.
Estos dos actuadores son los inyectores y el motor de pasos IAC.
3.2.2.1 Inyectores
El inyector es un solenoide que es activado por el ECM, cuando el ECM activa el
solenoide este deja pasar una cierta cantidad de combustible, es por eso que
este solenoide debe estar funcionado correctamente, a continuación veremos las
pruebas que se le realiza para verificar su buen funcionamiento.
a) Verificación Resistencia Eléctrica de los Inyectores
Desconecte los conectores eléctricos de los inyectores. Seleccione el
multímetro en la escala de Ohmios, medimos la resistencia eléctrica del
enrollamiento de los cuatro inyectores, esta deberá estar entre 2 y 3
ohmios cada inyector.
88
Nota: Si la resistencia no está en el rango, sustituya el inyector.
Gráfico No.- 3.41 Verificación Resistencia Eléctrica de los Inyectores
b) Verificación de la Alimentación Positiva
Gráfico No.- 3.42 Verificación de la Alimentación Positiva
Colocar el analizador de polaridad en el cable negro de los inyectores.
Con la llave, abrir el encendido sin prender el motor. La polaridad debe
ser positiva y el voltaje de ser el de la batería (12 voltios).
Si no hay polaridad es decir tampoco voltaje, revisar el fusible de
alimentación del inyector, si este esta bien revisar un mal contacto o
89
cable sin continuidad entre el conector del inyector y el polo positivo de la
batería.
c) Verificación del Circuito Eléctrico de los Inyectores
Para medir la resistencia eléctrica de todos los inyectores sin necesidad
de desconectarlos de sus respectivos conectores eléctricos, desconectar
el conector eléctrico de la ECU y seleccione el multímetro en la escala de
ohmios. Retire la llave del encendido, mida la resistencia eléctrica entre
las terminales C11 y C15 de la ECU, esta deberá ser de 2 y 3 ohmios.
Gráfico No.- 3.43 Terminales de la ECU de los Inyectores
3.2.2.2 Motor de Pasos (IAC)
El motor de pasos IAC altera la rotación de marcha mínima e impide que el motor
se apague, aguatando la derivación de aire, de tal modo que compense las
variaciones de carga del motor.
90
El ECM envía a la primera bobina (terminales C8 y C9
del ECM ) a la segunda
bobina (terminales C5 y C6 del ECM) una señal de 6 voltios, que moverá hacia
delante o hacia atrás el embolo cónico.
Durante el relantí la posición del embolo es calculada basada en señales de
voltaje de la batería, temperatura del líquido de enfriamiento (CTS) y carga del
motor (MAP).
Gráfico No.- 3.44 Diagrama Motor de Pasos IAC 34
a) Verificación de las Resistencias de las Bobinas
Apagar el motor, desconectar el conector eléctrico del motor de pasos
IAC, medir la resistencia entre los pines A-B y C-D.
La resistencia debe estar aproximadamente entre 40 y 60 ohmios.
34
MANUAL DEL SISTEMA DE INYECCIÓN CORSA-MOTOR. General Motors. (2000), 17 p
91
Gráfico No.- 3.45 Verificación de las Resistencias de las Bobinas
3.2.3 ECM
Cuando se detecta un código de falla 51 o 55 no hay encendido. Por lo tanto, se
debe verificar:
a) Alimentación de la ECU.
b) Mal contacto en el conector de la ECU.
c) Borrar los códigos de falla existentes en la memoria de la ECU
(desconectar la alimentación o los cables de la batería por unos minutos).
d) Reconectar todo y repetir el test.
e) Si la falla persiste es necesario el cambio de la ECU.
Funcionamiento: La ECU posee dos módulos Quad Drive Module (QDM). Un
QDM consiste en un circuito integrado para conectar y desconectar componentes.
Los circuitos QDM son utilizados en vez de transistores independientes.
92
El QDM 8 controla:
a) La electroválvula EGR.
b) La lámpara de verificación del motor.
c) La señal del tacómetro.
Cuando se presenta el código de falla 93, se procede de la siguiente manera:
a) Medir la continuidad de los cables positivos y negativo de la
electroválvula.
b) Medir la resistencia eléctrica de la electroválvula (debe estar entre 20 y 50
ohmios).
c) Observar si cuando esta abierto el encendido la lámpara se prende.
d) Observar si cuando se prende el motor la lámpara se apaga.
e) Verificar se hay pulsos en el pin C2 de la ECU con el motor funcionando.
El QDM 9 controla:
a) El relé del aire acondicionado.
b) El relé del ventilador, velocidad alta.
c) El relé del ventilador, velocidad baja.
Cuando se presenta el código de falla 94, se procede de la siguiente manera:
a) Verificar el circuito eléctrico del relé del aire acondicionado.
b) Verificar el circuito eléctrico del ventilador.
93
Si no enciende la falla se encuentra en el circuito de la lámpara de verificación del
motor.
3.2.4 Análisis de Circuito del Panel de Mandos Sensores
El panel de mandos como controlador central de todas las fallas de los distintos
sensores nace principalmente del arnés de la ECU, es decir, del cableado de
cada uno de los sensores y actuadores que van hacia la ECU.
Gráfico No.- 3.46 Panel de Mandos
Cada sensor y actuador tiene un cable que va hacia la ECU que puede ser
masa, voltaje de referencia y alimentación de voltaje (5 voltios) dependiendo del
sensor y actuador.
Para el panel de mandos hemos tomado una masa en común para todos los
sensores
a
excepción
de
los
inyectores
y
el
IAC
que
funcionan
94
independientemente, el otro terminal del panel será la señal de entrada de cada
uno de los sensores.
Es así que el circuito empieza ha construirse, observemos las gráfica del circuito
para la explicación.
Gráfico No.- 3.47 Diagrama Eléctrico del Panel de Mandos Sensores
En este circuito esta representado principalmente el panel de mandos para
seleccionar el modo de falla, ya sea en alto o bajo voltaje, que son las fallas de los
sensores y que la ECU las graba, también esta representado la ayuda visual, es
decir, el led que con su coloración verde o roja nos mostrará la falla según la
misma, alto o bajo voltaje.
En el circuito empezamos por tomar de cada señal de entrada de los sensores
hacia la ECU un cable hacia el panel, como vemos en la grafica del circuito esta
95
representado por las siglas de cada sensor (ejemplo MAP), es decir, sensor de
presión absoluta del múltiple de admisión y terminal A7 en el conector de la ECU.
Veamos el circuito, si la condición es normal, es decir no existe falla, la señal
enviada por el sensor hacia la ECU seguirá su ruta normal, en la grafica del
circuito esta marcada con amarillo. Esta señal será la que el sensor este
mandando normalmente hacia la ECU.
En las borneras de cada uno de los sensores podremos observar con la ayuda de
un multímetro
o frecuenciometro dependiendo el sensor, la señal normal de
funcionamiento.
3.2.4.1 Funcionamiento del Circuito Cuando se Realiza la Falla (Alto Voltaje)
En el gráfico del circuito esta representado la señal de entrada que cada sensor
tiene, (ejemplo TPS), esta señal ya no será la que envié el sensor, sino que será
tomada desde la tarjeta de mando para fallas, su funcionamiento empezará desde
el momento que ponemos en contacto la llave, el switch de encendido envía 12
voltios hacia un relé de encendido el mismo que se energiza y deja pasar los 12
voltios hacia el regulador de voltaje (RG27805), este regulador cambia el voltaje a
5 voltios con el propósito de simular un voltaje máximo de 5 voltios como falla de
voltaje alto y así no dañar a la ECU, se puede observar en el circuito la presencia
de 2 capacitores, estos sirven para mantener un voltaje sin variaciones.
96
Esta señal de 5 voltios será enviada al selector el cual ya tiene en uno de sus
pines el cable que anteriormente fue enviado al panel y que es la de señal de
entrada hacia la ECU, es así que cuando este selector se lo coloca en posición
para
realizar
la falla de voltaje alto los 5 voltios de la tarjeta son aviados
directamente a la ECU. El led que sirve para ayuda visual se prendera en verde,
indicando la falla en ese sensor. En la bornera de ese sensor podremos medir el
voltaje de entrada hacia la ECU, lógicamente este será 5 voltios.
3.2.4.2 Funcionamiento del Circuito Cuando se Realiza la Falla (Bajo Voltaje)
El funcionamiento del circuito cuando se genera una falla de voltaje bajo será
diferente al de voltaje alto, ya que en este caso enviaremos una señal de 0 voltios
hacia la ECU.
En el circuito podemos observar que al poner en contacto el switch se energiza la
el relé de encendido, pero en este caso tomaremos la señal de tierra como
entrada para la ECU, el selector se coloca en la posición de voltaje bajo, 0 voltios
(masa) será enviada como señal de entrada, el led de color rojo se encenderá en
ese sensor, lo cual indicará la falla.
En la bornera de ese sensor podremos medir la señal que será enviada a la ECU.
Lógicamente esta será 0 voltios.
97
3.2.4.3 Funcionamiento de los Leds
Los leds en el panel fueron diseñados para mostrar con una luz de color la falla
simulada, esta depende del tipo de falla que generemos.
Todos los leds del panel están conectados a masa en el cátodo y en el ánodo a
los 5 voltios que son enviados desde el regulador, su funcionamiento depende del
selector, es decir que cuando se escoge una falla de alto voltaje (luz verde) el
selector será colocado en posición para tomar los 5 voltios, estos fluirán a través
de la resistencia de 330Ω hacia el led, cabe indicar que los leds son tricolores por
lo que depende en cual de los terminales este conectado para la coloración de la
luz en este caso voltaje alto será el terminal que nos muestre la luz verde. Para la
falla de voltaje bajo el led se prenderá de color rojo, ya que el selector enviara 5
voltios al terminal del led rojo.
3.2.5 Análisis de Circuito del Panel de Mandos Actuadores
Gráfico No.- 3.48 Diagrama Eléctrico del Panel de Mandos Actuadores
98
3.2.5.1 Simulación de Falla para Inyectores
En el panel mas pequeño se encuentra el circuito que simula las fallas en los
inyectores, este circuito se diferencia del panel central antes descrito en que toma
los 12 voltios directamente del switch de encendido como positivo para todos los
inyectores, la masa será diferente para cada par de inyectores, debido a su
funcionamiento semisecuencial (C11 inyectores 2y3 y C15 inyectores 1y4).
El funcionamiento del circuito empieza al poner en contacto, 12 voltios van
directamente al positivo de los inyectores, la masa que depende directamente de
la señal de salida que envíe la ECU será dividida para cada par de inyectores, así
funciona normalmente el circuito sin ninguna falla, el led se enciende de color
verde, la posición del selector es hacia abajo.
Cuando se realiza la falla, colocamos el selector en posición hacia arriba (el
selector desconecta la masa como señal enviada por la ECU) los inyectores de
ese selector dejaran de trabajar el led se enciende de color rojo y el motor
empieza a funcionar incorrectamente. En este panel como se dijo anteriormente
tenemos dos selectores para cada par de inyectores.
3.2.5.2 Simulación de Falla para Motor de Pasos IAC
EL funcionamiento normal de este motor esta dado por cada uno de sus bobinas,
en esta caso los terminales C8 y C9 será una bobina y C5 y C6 la otra, así la una
99
bobina retrae el embolo mecánico y la otra expande el embolo, todo depende de
la señales que envié la ECU.
En el circuito que se diseño tomamos la una bobina en un selector y la otra en
otro selector, así cuando ambos selectores están el la posición hacia abajo
(normal) su funcionamiento es normal, no existe falla.
Cuando ponemos los dos selectores a la vez hacia arriba, ambas bobinas quedan
sin energía, esto provocara que el motor de pasos no funcione, provocando la
falla.
3.2.6 Simulación de Fallas y Reconocimiento de Síntomas
3.2.6.1 Simulación de Fallas Sensores
ACT
EGO
D3
MAP
B11
A11
A11
A7
B12
A11
A11
CKP A
TPS
A8
A11
CTS
CKP B
A2
A11
B3
A11
Gráfico No.- 3.49 Simulador de Fallas
100
Como observamos en el gráfico del panel, existen 5 sensores (ACT-EGO-MAPCTS-TPS) controlados directamente por el selector de fallas y el sensor CKP
controlado por 2 selectores ( A y B).
a)
Sensor de Temperatura del Refrigerante (ACT)
1) Colocamos en contacto el switch de encendido.
2) El selector en posición central no genera ninguna falla.
3) Para generar la falla se debe mover el selector hacia arriba o abajo.
4) El led se prendera rojo o verde según la falla.
5) En la bornera podemos tomar medidas de señales estáticas y
dinámicas.
Cuando el selector cambia de la posición central (normal) generamos la falla,
veamos como funciona la simulación.
Alto Voltaje Código de Falla 69: El selector debe estar colocado en posición hacia
abajo, lo cual hará que 5 voltios pasen directamente como señal a la ECU, la
simulación de esta falla prendera al led de color verde, también el check engine
será accionado en el tablero, indicando alguna anomalía.
El primer síntoma de que esta fallando el sensor será la luz de anomalía (check
engine) y al hacer la prueba manual de lectura de códigos nos mostrara el código
69.
101
Bajo Voltaje Código de Falla 71: El selector debe estar colocado en posición hacia
arriba, lo cual hará que 0 voltios pasen directamente como señal a la ECU, la
simulación de esta falla prendera al led de color rojo, también el check engine
será accionado en el tablero, indicando alguna anomalía.
El primer síntoma de que esta fallando el sensor será la luz de anomalía (check
engine) y al hacer la prueba manual de lectura de códigos nos mostrara el código
71.
De igual manera como la falla anterior el motor empieza a fallar, caen las
revoluciones debido a que la señal de temperatura del aire es utilizada por la ECU
para controlar la liberación de combustible, el punto de encendido electrónico y el
relantí.
b)
Sensor de Oxígeno O2 (EGO)
1) Colocamos en contacto el switch de encendido.
2) El selector en posición central no genera ninguna falla.
3) Para generar falla se debe mover el selector hacia arriba o abajo.
4) El led se prendera rojo o verde según la falla.
5) En la bornera podemos tomar medidas de señales estáticas y
dinámicas.
Cuando el selector cambia de la posición central (normal) generamos la falla,
veamos como funciona la simulación.
102
Mezcla Rica Código de Falla 45:
El selector debe estar colocado en posición
hacia abajo lo cual hará que 5 voltios pasen directamente como señal a la
ECU( El valor es mayor que 0.45 voltios es mezcla rica), la simulación de
esta falla prendera al led de color verde, también el check engine será
accionado en el tablero, indicando alguna anomalía.
El primer síntoma de que esta fallando el sensor será la luz de anomalía (check
engine) y al hacer la prueba manual de lectura de códigos nos mostrara el
código 45.
También podremos observar en la salida del escape que los gases son de
coloración negra lo cual podrá indicarnos que deberemos verificar los
siguientes puntos:
1) Señal de los sensores MAP,ACT,CTS Y TPS.
2) Filtro obstruido.
3) Cables de alta tensión (bujías).
4) Presión en la línea de combustible mayor (regulador de presión
desajustado).
5) Motor quemando aceite.
6) Correa dentada fuera de punto.
7) Catalizador obstruido.
8) Inyectores sucios o desgastados.
9) Combustible de mala calidad.
103
Mezcla Pobre Código de Falla 44 : El selector debe estar colocado en posición
hacia arriba, lo cual hará que 0 voltios pasen directamente como señal a la
ECU( El valor es menor que 0.45 voltios es mezcla pobre), la simulación de
esta falla prendera al led de color rojo, también el check engine será accionado
en el tablero, indicando alguna anomalía.
El primer síntoma de que esta fallando el sensor será la luz de anomalía (check
engine) y al hacer la prueba manual de lectura de códigos nos mostrara el
código 44.
También podremos observar en la salida del escape que los gases son de
coloración un poco blanca lo cual podrá indicarnos que deberemos verificar los
siguientes puntos:
1) Señales de los sensores MAP,ACT,CTSy TPS.
2) Presión en la línea de combustible (filtros obstruidos, bomba eléctrica
de combustible, regulador de presión desajustado).
3) Uno o más inyectores tapados o dañados.
4) Entradas falsas de aire en el colector de admisión o del escape.
5) Combustible de mala calidad.
6) Correa dentada fuera de punto.
c)
Sensor de Presión Absoluta
1) Colocamos en contacto el switch de encendido.
104
2) El selector en posición central no genera ninguna falla.
3) Para generar falla se debe mover el selector hacia arriba o abajo.
4) El led se prendera rojo o verde según la falla.
5) En la bornera podemos tomar medidas de señales estáticas y
dinámicas.
Cuando el selector cambia de la posición central (normal) generamos la falla,
veamos como funciona la simulación.
Alto Voltaje-Presión Alta Código de Falla33: El selector debe estar colocado en
posición hacia abajo, lo cual hará que 5 voltios pasen directamente como señal a
la ECU, la simulación de esta falla prendera al led de color verde, también el
check engine será accionado en el tablero, indicando alguna anomalía.
El primer síntoma de que esta fallando el sensor será la luz de anomalía (check
engine) y al hacer la prueba manual de lectura de códigos nos mostrara el código
33.
Otro síntoma por esta falla es que el motor empieza a tener problemas al acelerar
rápidamente
ya que esta señal es utilizada por la ECU para controlar la
dosificación de combustible y el punto de encendido (ángulo de avance de la
ignición).
105
Un voltaje alto quiere decir que existe alta presión por lo tanto bajo vacío el motor
requiere de mayor cantidad de combustible, esto se transformara como mayor
consumo de combustible y mezcla rica en los gases de escape.
Bajo Voltaje-Presión Baja Código de Falla 34: El selector debe estar colocado en
posición hacia arriba, lo cual hará que 0 voltios pasen directamente como señal a
la ECU, la simulación de esta falla prendera al led de color rojo, también el check
engine será accionado en el tablero, indicando alguna anomalía.
El primer síntoma de que esta fallando el sensor será la luz de anomalía (check
engine) y al hacer la prueba manual de lectura de códigos nos mostrara el código
34.
Otro síntoma por esta falla es que el motor empieza a tener problemas al acelerar
rápidamente
ya que esta señal es utilizada por la ECU para controlar la
dosificación de combustible y el punto de encendido (ángulo de avance de la
ignición)
Un voltaje bajo quiere decir que existe baja presión por lo tanto alto vacío el
motor requiere de menor cantidad de combustible, lo que hace que la mezcla sea
pobre y el motor no tenga buen desempeño.
d)
Sensor de Temperatura del Refrigerante (CTS).
1) Colocamos en contacto el switch de encendido.
106
2) El selector en posición central no genera ninguna falla.
3) Para generar falla se debe mover el selector hacia arriba o abajo.
4) El led se prendera rojo o verde según la falla.
5) En la bornera podemos tomar medidas de señal estáticas y dinámicas.
Cuando el selector cambia de la posición central (normal) generamos la falla,
veamos como funciona la simulación.
Alto Voltaje Temperatura Baja Código de Falla15: El selector debe estar colocado
en posición hacia abajo lo cual hará que 5 voltios pasen directamente como señal
a la ECU, la simulación de esta falla prendera al led de color verde, también el
check engine será accionado en el tablero, indicando alguna anomalía.
El primer síntoma de que esta fallando el sensor será la luz de anomalía (check
engine) y al hacer la prueba manual de lectura de códigos nos mostrara el código
15.
Cuando la ECU detecta una falla en este sensor acciona de manera inmediata el
electro ventilador, esto lo hace como defensa para evitar que se sobrecaliente el
motor.
Se debe tomar en cuenta que la temperatura del refrigerante afecta la mayor parte
de los sistemas controlados por la ECU.
107
En la falla de voltaje alto (temperatura baja), la ECU como respuesta incrementa
la dosificación de combustible ya que asume un arranque en frió, esto hará que
exista una mezcla rica en los gases de escape identificándolo por la coloración
negra.
Bajo Voltaje Temperatura Alta Código de Falla 14: El selector debe estar colocado
en posición hacia arriba, lo cual hará que 0 voltios pasen directamente como
señal a la ECU, la simulación de esta falla prendera al led de color verde, también
el check engine será accionado en el tablero, indicando alguna anomalía.
El primer síntoma de que esta fallando el sensor será la luz de anomalía (check
engine) y al hacer la prueba manual de lectura de códigos nos mostrara el código
14.
Cuando la ECU detecta una falla en este sensor acciona de manera inmediata el
electro ventilador, esto lo hace como defensa para evitar que se sobrecaliente el
motor.
Se debe tomar en cuenta que la temperatura del refrigerante afecta la mayor parte
de los sistemas controlados por la ECU.
En la falla de voltaje bajo (temperatura alta), la ECU como respuesta mantendrá
la dosificación de combustible y no la enriquecerá a pesar de que el motor este
frío, esto hará que exista dificulta del arranque frío y posteriormente hasta que el
motor alcance su temperatura normal de trabajo.
108
e)
Sensor de la Posición de la Mariposa (TPS)
1) Colocamos en contacto el switch de encendido.
2) El selector en posición central no genera ninguna falla.
3) Para generar falla se debe mover el selector hacia arriba o abajo.
4) El led se prendera rojo o verde según la falla.
5) En la bornera podemos tomar medidas de señal estática y dinámica.
Cuando el selector cambia de la posición central (normal) generamos la falla,
veamos como funciona la simulación.
Alto Voltaje Mariposa Abierta Código de Falla 21: El selector debe estar colocado
en posición hacia abajo, lo cual hará que 5 voltios pasen directamente como señal
a la ECU, la simulación de esta falla prendera al led de color verde, también el
check engine será accionado en el tablero, indicando alguna anomalía.
El primer síntoma de que esta fallando el sensor será la luz de anomalía (check
engine) y al hacer la prueba manual de lectura de códigos nos mostrara el código
21.
La ECU utiliza esta señal de entrada para el calculo de liberación del combustible
es así que al estar esta falla (mariposa abierta) dosificara mayor cantidad de
combustible o también l ECU no será capaz de ajustar la liberación de
combustible con la rapidez suficiente, ocasionando fallos en la aceleración.
109
Bajo Voltaje Mariposa Cerrada Código de Falla 22: El selector debe estar
colocado en posición hacia arriba, lo cual hará que 0 voltios pasen directamente
como señal a la ECU, la simulación de esta falla prendera al led de color rojo,
también el check engine será accionado en el tablero, indicando alguna anomalía.
El primer síntoma de que esta fallando el sensor será la luz de anomalía (check
engine) y al hacer la prueba manual de lectura de códigos nos mostrara el código
22.
La ECU utiliza esta señal de entrada para el calculo de liberación del combustible
es así que al estar esta falla (mariposa cerrada) dosificara menor cantidad de
combustible, la ECU no será capaz de ajustar la liberación de combustible con la
rapidez suficiente, ocasionando fallos en la aceleración o marcha mínima
irregular.
f)
Sensor de la Posición del Cigüeñal (CKP)
1) Colocamos en contacto el switch de encendido.
2) El selector en posición central no genera ninguna falla.
3) Para generar falla se debe mover el selector hacia arriba o abajo.
4) El led se prendera rojo o verde según la falla.
5) En la bornera podemos tomar medidas de señal.
Cuando el selector cambia de la posición hacia abajo (normal) generamos la falla,
veamos como funciona la simulación.
110
Este sensor se diferencia ya que tiene dos señales que envía a la ECU, referencia
baja y referencia alta, es así que cuando la referencia es baja, el motor esta por
debajo de 60 rpm el voltaje es de 200 milivoltios AC y cuando la referencia es alta,
motor sobre las 6000 rpm, el voltaje será de 120 voltios AC.
Falla del Sensor CKP Código 19: Para simular la falla de este sensor colocaremos
los 2 selectores en posición hacia arriba lo cual hará que 0 voltios sean enviados
hacia la ECU, el led se prendera de color rojo indicando la falla .En el tablero de
instrumentos se encenderá la luz de anomalía (check engine), indicando la falla.
Al realizar la prueba manual de lectura de códigos obtendremos el código 19. El
síntoma de esta falla es que el motor no encenderá.
3.2.6.2 Simulación de Fallas Actuadores
IAC
Inyectores
Bobina
AyB
Inyectores
1Y4
C9
C15
C8
Bobina
CyD
C5
C6
12 V
PARO DE
EMEGENCIA
Inyectores
2Y3
C 11
12 V
Gráfico No.- 3.50 Panel de Simulación de Fallas (Inyectores e IAC)
111
a) Simulación de Fallas Inyectores
1) Colocamos en contacto el switch de encendido.
2) El selector en posición hacia abajo no genera ninguna falla.
3) Para generar falla se debe mover el selector hacia arriba.
4) El led se prendera rojo para indicar la falla.
Cuando el selector se lo coloca hacia arriba, la falla será generada, los inyectores
de ese selector dejaran de trabajar, debido a que le estamos quitando la señal
que el ECM envía.
EL síntoma mas claro que presentara es la falla en el motor (motor inestable),
también cuando se acelere, el motor no desarrollara normalmente, esta falla será
parecida a la de bujías.
b) Simulación de Fallas Válvula IAC
1) Colocamos en contacto el switch de encendido.
2) Los dos selectores en posición hacia abajo no genera ninguna falla.
3) Para generar falla se debe mover ambos selectores hacia arriba.
Cuando ambos selectores se encuentren hacia arriba simultáneamente,
generamos la falla en la Válvula IAC ya que ambas bobinas dejan de funcionar.
112
El síntoma que presentara esta falla será la inestabilidad en relantí,
principalmente cuando se arranque el motor, este no mantendrá su relantí.
3.2.7 Manejo de Instrumentos para Verificación y Diagnosis
Para poder realizar las diferentes mediciones (resistencia, continuidad, voltaje,
frecuencia, temperatura), se necesita un multímetro digital.
El escáner nos servirá como un instrumento mas avanzado, en el cual podremos
verificar el funcionamiento de los sensores y actuadores, realizando directamente
fallas o modificaciones en sistema de inyección.
3.2.7.1 Multímetro
Gráfico No.- 3.51 Multímetro
Cuando se utilice el multímetro como instrumento para la verificación debemos
saber que vamos a medir, la escala y si es corriente alterna o directa, así,
podremos colocar la perilla selectora en la medida que necesitemos.
113
El multímetro podemos utilizarle para medir:
a) Resistencia en los sensores(TPS-ACT-CTS)
b) Resistencia en los actuadores(Inyectores-Válvula IAC)
c) Voltaje en todos los sensores y actuadores
d) Continuidad entre los sensores –actuadores y la ECU
e) Temperatura del refrigerante y del aire
f) Frecuencia en el CKP
3.2.7.2 Escáner
La conexión del escáner al ECM se lo realiza a través del enchufe ALDL (conector
interfase), con esta conexión se pueden acceder
a los códigos de falla
almacenados en la memoria RAM de la unidad de control electrónico RAM.
EL escáner
previamente nos pedirá algunos datos de identificación (año,
cilindrada, vin, código del motor, etc.) para poder realizar las pruebas y
reconocimiento de fallas, es por eso que en el principio del capitulo 3 se
encuentran estos datos.
3.2.8 Diagnosis
El conector de diagnosis ALDL es una interfase por la cual la ECU envía datos al
scanner. A través de este pueden ser conectados los códigos de falla
almacenados en la memoria RAM de la unidad de control electrónico (ECU).
114
Terminales a
unir para
realizar prueba
Gráfico No.- 3.52 Conector de Diagnosis (ALDL)
Luz de Verificación del Motor (Check engine).
Se encuentra en el panel de instrumentos, tiene la función de informar al
conductor de la existencia de una falla en el sistema de inyección electrónica de
combustible.
El testigo de anomalía es controlado por la ECU, cuando se pone en contacto, la
ECU enciende el testigo de verificación, al encender el motor esta luz se apaga.
Gráfico No.- 3.53 Luz de Anomalías 35
35
MANUAL DEL SISTEMA DE INYECCIÓN CORSA-MOTOR. General Motors. (2000), 45 p
115
Si al encender el motor la lámpara permanece encendida, esto indica al conductor
de la existencia de algún fallo en el sistema de inyección electrónica, cuando la
falla es solucionada, la lámpara de verificación será apagada por la ECU
automáticamente en 10 segundos.
La ECU informa los códigos de falla a través de la lámpara de verificación del
motor con señales de secuencia luminosa. Cada código esta formado por los
dígitos (unidades y decenas)
Gráfico No.- 3.54 Lectura de los Códigos de Fallas mediante destellos 36
La parte de las decenas corresponde a la primera intermitencia la misma que
tardara un poco mas, la parte de las unidades corresponde al segundo destello
que vendrá seguido rápidamente de otros destellos dependiendo de la unidad que
sea.
Los códigos de falla son separados uno de otro por una pausa larga
(aproximadamente 3 segundos) y serán presentados en orden ascendente. Para
verificar los códigos de falla, se debe primero retirar la llave del encendido, luego
36
SANTANDER Rueda, Jesús.Manual Técnico de Fuel Injection Tomo Dos. 1ra .Ed.Dieseli
Editores, 2005. 291 p
116
realizar la conexión de los terminales del conector ALDL. Coloque la llave en el
encendido y ponga en contacto (no encienda), cuente los destellos de la luz de
anomalía, de acuerdo al numero de destellos según explicación anterior se tendrá
el código. El código 12 en este motor siempre será mostrado al principio, este
código se mostrara solo cuando el sistema se encuentra funcionando
correctamente.
Tabla No.- 3.11 Códigos de Fallas
Código
12
13
14
15
19
21
22
24
25
29
32
33
34
35
44
45
49
51
55
69
55
81
93
94
Descripción
Terminal
ECU
Sistema OK , se muestra siempre al principio
Sensor de oxígeno O2 - Circuito abierto
B11, B10
Sensor de temperatura del liquido de enfriamiento - Voltaje
B12,A11
bajo
Sensor de temperatura del liquido de enfriamiento - Voltaje
B12,A11
alto
Señal incorrecta de rpm
A2, B3
Sensor de posición de la mariposa de aceleración - Voltaje B8,A8,D2
alto
Sensor de posición de la mariposa de aceleración - Voltaje B8,A8,D2
bajo
Ninguna señal de velocidad del vehículo
B2,D1
Válvula del inyector - Voltaje Bajo
C11
Relé de la bomba de combustible -Voltaje bajo
B6, D1
Relé de la bomba de combustible -Voltaje alto
B6, D1
Sensor MAP - Voltaje alto
B8,A7,A11
Sensor MAP - Voltaje bajo
B8,A7,A11
Falla en el control del aire en relantí
C9, D1
Escape Pobre
B11, B10
Escape Rico
B11, B10
Batería - Voltaje alto
C4, D1
Falla EPROM
Falla EPROM
Temperatura del aire del colector - Voltaje Alto
D2, D3
Temperatura del aire del colector - Voltaje bajo
D2, D3
Válvula Inyectora - Voltaje Alto
C11, C15
Falla del Modulo QUAD Drive U8
C1, A10
Falla del Modulo QUAD Drive U9
A3,A4,A5,D1
117
3.3
MANUAL DEL USUARIO
El manual del usuario esta diseñado para que las personas que estén utilizando
este banco simulador de fallas, conozcan las normas básicas de utilización del
banco, así evitar accidentes y daños en el banco simulador de fallas.
3.3.1 Normas de Utilización del Equipo
Debemos tomar en cuenta lo siguiente:
a) El banco simulador de fallas esta diseñado con un motor Corsa 16NE y un
sistema de inyección electrónica MPFI. Este motor puede utilizar gasolina
de más de 85 octanos con plomo gracias a que su sensor de oxígeno es
apropiado para este tipo de combustible y el sistema de escape no utiliza
catalizador.
b) Verificar el nivel de combustible antes de encender el motor, la bomba de
gasolina es refrigerada por el combustible y puede quemarse
c) Verificar el nivel de carga de la batería antes de encender el motor
d) Verificar la posición de los selectores de fallas (posición central normal,
leds no encienden) en el panel de mandos de los sensores, así
garantizamos que el motor encenderá sin ninguna falla.
e) Verificar en nivel del refrigerante antes de encender el motor
f) Observar que los testigos de temperatura, presión de aceite y anomalías
de enciendan al poner en contacto.
118
g) Observar que los testigos se apaguen cuando el motor ya esta en
marcha.
h) Revisar las conexiones de la batería (bornes) para evitar falsos contactos
y daños eléctricos –electrónicos(ECM).
i) Desconecte el borne negativo si el banco permanecerá sin utilizar largos
periodos.
3.3.2 Características
Gráfico No.- 3.55 Motor de 4 Cilindros en Línea
a) El equipo incorpora un motor de 4 cilindros en línea (1.6 L MPFI - 8 V 92CV) montado sobre una estructura móvil funcional y en estado de
marcha, dotado de todos los componentes y accesorios necesarios para
su funcionamiento en condiciones similares a la del vehículo.
b) Su estructura es totalmente movible gracias a sus 4 garruchas, a demás,
posee 2 garruchas con freno para poder ser fijada en cualquier lugar.
119
c) Posee un tanque de combustible de 3 galones para su funcionamiento.
d) El panel de mandos para simular las fallas es totalmente electrónico.
e) Este panel incorpora un sistema en el cual podemos realizar mediciones
estáticas y dinámicas de los sistemas de inyección (sensores), a demás
tiene la capacidad de generar fallas a cada sensor (2 tipos de falla) y
mostrar con una luz led el tipo de falla.
f) Posee un swich de encendido similar al de un vehiculo convencional.
g) Una batería de 12 voltios.
h) Un sistema de seguridad (botón de paro de emergencia).
i) Un tablero de instrumentos.
j) El conector ALDL.
3.3.3 Mantenimiento
Para que este banco simulador de fallas opere de manera eficiente se recomienda
realizar el siguiente mantenimiento:
a) Revisar el estado de carga de la batería cada mes.
b) Revisar el nivel de refrigerante cada mes.
c) Revisar el nivel de aceite.
d) Realizar el cambio de aceite y filtro.
e) Revisar posibles fugas de refrigerante mensualmente.
f) Realizar el cambio de la banda de distribución.
g) Lubricar las garruchas mensualmente.
h) Realizar el cambio de bujías.
120
i) Realizar el cambio del filtro de gasolina.
3.4
MANUAL DE ACTIVIDADES PRÁCTICAS
En este manual vamos a detallar las diferentes prácticas que podemos realizar
con este banco simulador de fallas:
3.4.1 Actividades Prácticas Sensores
1) Identificación visual de los sensores.
2) Ubicación visual de los sensores.
3) Comprobación de los sensores.
4) Comprobación de señales de entrada a la ECU (estática).
5) Comprobación de señales de entrada a la ECU (dinámica).
6) Reproducción de fallas (alto voltaje) en los sensores.
7) Reproducción de fallas (bajo voltaje) en los sensores.
8) Identificación de los códigos de falla de los sensores.
9) Búsqueda y localización de la avería.
10) Lectura de código de fallas gravadas en la ECU.
121
3.4.1.1 Guía de Práctica No. 1
Tema: Simulación de falla sensor temperatura del aire ACT (Voltaje alto).
Introducción: Al estudiar los sistemas de inyección electrónica de combustible
entendemos de una manara teórica su funcionamiento, pero la necesidad de
realizar una práctica y simular fallas nos hará comprender de mejor manera.
Objetivo: Simular la falla del sensor para reconocer los cambios en el
funcionamiento del motor, observar la identificación de la anomalía en el tablero
de instrumentos, realizar el puenteo para mostrar el codigo de falla manualmente
y realizar mediciones estáticas y dinámicas del sensor.
Simulación:
Los materiales que se necesitan son:
a)
Banco simulador de fallas.
b)
Multímetro.
c)
Termómetro.
Procedimiento: Primero debemos observar que en el panel de los sensores, los
selectores del ACT-TPS-CTS-MAP-EGO se encuentren en la posición central y
sus leds no estén encendidos; los selectores del CKP A y CKP B se encuentre en
la posición hacia abajo y sus leds encendidos en color verde.
122
En el panel de los actuadores, los selectores de los inyectores deberán estar en la
posición hacia abajo y sus leds encendidos de color verde; los selectores del IAC
deben estar hacia abajo.
Esto garantiza que el motor encenderá normalmente sin presentar ninguna falla.
Con el motor funcionando normalmente, ubicaremos el selector del sensor ACT
en la posición hacia abajo el led se encenderá de color verde, esto nos indicará
que se ha generado la falla en el panel. La luz testigo de anomalía se encenderá
inmediatamente en el tablero de instrumentos.
La falla generada hará cambiar el normal funcionamiento del motor, y se notará
pequeñas desestabilizaciones.
AL realizar la medición con un multímetro en escala de voltaje (DC) en la bornera
del sensor, observaremos que su voltaje será de 5 voltios, lo cual indicará un
voltaje alto, ya que los sensores de este motor tienen un rango superior de hasta
4.5 voltios.
Con la falla ya grabada en la memoria RAM de la ECU procedemos a apagar el
motor, y realizamos la lectura de los códigos.
Con el motor apagado procedemos a realizar el puenteo en el conector ALDL,
luego ponemos en contacto la llave y observamos en el tablero la luz testigo de
anomalía. Esta empezara a realizar intermitencias (las mismas que ya fueron
123
explicadas antes) que serán traducidas a un codigo, en este caso nos mostrará el
numero 69.
Así según la tabla de códigos, observaremos que se trata de falla en el sensor
ACT (Voltaje alto).
Finalmente las pruebas estáticas y dinámicas se las realizará en la bornera del
sensor ACT y se procederá de la siguiente manera:
Prueba Estática: Voltaje/temperatura
Ponemos en contacto, con el termómetro digital medimos la temperatura del aire,
ubicamos el multímetro en escala de voltaje (DC) y medimos en la bornera del
sensor, hay observaremos una medida de acuerdo a la temperatura del aire.
Prueba Dinámica: Voltaje/temperatura
Encendemos el motor, con el termómetro digital medimos la temperatura del aire,
ubicamos el multímetro en escala de voltaje (DC) y medimos en la bornera del
sensor, hay observaremos una medida de acuerdo a la temperatura del aire, cabe
indicar que este sensor variará su temperatura de acuerdo a la cantidad de aire
aspirado por lo que su medida será diferente al del motor apagado.
124
En la tabla debemos ir llenado los datos conforme se realiza la práctica, la tabla
esta diseñada para tomar datos de temperatura del aire/voltaje y temperatura del
aire/resistencia, a demás, se puede anotar los códigos de falla presentados.
UNIVERSIDADA INTERNACIONAL DEL ECUADOR
TABLA PARA DATOS
No Practica:
TEMPERATURA
(ºC)
FALLA
VOLTAJE ALTO
VOLTAJE BAJO
Sensor :
VOLTAJE (V)
TEMPERATURA
(ºC)
Fecha:
RESISTENCIA
(KΩ)
CODIGO DE
FALLA
3.4.1.2 Guía de Práctica No. 2
Tema: Simulación de falla sensor temperatura del refrigerante CTS (Voltaje Bajo).
Introducción: Al estudiar los sistemas de inyección electrónica de combustible
entendemos de una manara teórica su funcionamiento, pero la necesidad de
realizar una práctica y simular fallas nos hará comprender de mejor manera.
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Objetivo: Simular la falla del sensor para reconocer los cambios en el
funcionamiento del motor, observar la identificación de la anomalía en el tablero
de instrumentos, realizar el puenteo para mostrar el codigo de falla manualmente
y realizar mediciones estáticas y dinámicas del sensor.
Simulación:
Los materiales que se necesitan son:
a)
Banco simulador de fallas.
b)
Multímetro.
c)
Termómetro.
Procedimiento: Primero debemos observar que en el panel de los sensores, los
selectores del ACT-TPS-CTS-MAP-EGO se encuentren en la posición central y
sus leds no estén encendidos; los selectores del CKP A y CKP B se encuentre en
la posición hacia abajo y sus leds encendidos en color verde.
En el panel de los actuadores, los selectores de los inyectores deberán estar en la
posición hacia abajo y sus leds encendidos de color verde; los selectores del IAC
deben estar hacia abajo.
Esto garantiza que el motor encenderá normalmente sin presentar ninguna falla.
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Con el motor funcionando normalmente, ubicaremos el selector del sensor CTS
en la posición hacia arriba el led se encenderá de color rojo, esto nos indicara que
se ha generado la falla en el panel. La luz testigo de anomalía se encenderá
inmediatamente en el tablero de instrumentos.
La falla generada hará cambiar el normal funcionamiento del motor, el
electroventilador se accionara de inmediato como medida preventiva de defensa
del motor.
AL realizar la medición con un multímetro en escala de voltaje (DC) en la bornera
del sensor, observaremos que su voltaje será de 0 voltios, lo cual indicara un
voltaje bajo por ende el sensor no funciona.
Con la falla ya grabada en la memoria RAM de la ECU procedemos a apagar el
motor, y realizamos la lectura de los códigos.
Con el motor apagado procedemos a realizar el puenteo en el conector ALDL,
luego ponemos en contacto la llave y observamos en el tablero la luz testigo de
anomalía. Esta empezara a realizar intermitencias (las mismas que ya fueron
explicadas antes) que serán traducidas a un codigo, en este caso nos mostrara el
numero 14.
Así según la tabla de códigos, observaremos que se trata de falla en el sensor
CTS (Voltaje bajo).
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Finalmente las pruebas estáticas y dinámicas se las realizara en la bornera del
sensor CTS y se procederá de la siguiente manera:
Prueba Estática: Voltaje/temperatura
Ponemos en contacto, con el termómetro digital medimos la temperatura del
refrigerante, ubicamos el multímetro en escala de voltaje (DC) y medimos en la
bornera del sensor, hay observaremos una medida de acuerdo a la temperatura
del refrigerante.
Prueba Dinámica: Voltaje/temperatura
Encendemos el motor y aceleramos hasta que adquiera mayor temperatura con el
termómetro digital medimos la temperatura del refrigerante en la carcasa del
termostato, ubicamos el multímetro en escala de voltaje (DC) y medimos en la
bornera del sensor, hay observaremos una medida de acuerdo a la temperatura
del refrigerante, esta medida será cambiante según vaya aumentando la
temperatura del refrigerante por lo que su medida será diferente al del motor
apagado.
En la tabla debemos ir llenado los datos conforme se realiza la práctica, la tabla
esta diseñada para tomar datos de temperatura del refrigerante/voltaje y
temperatura del refrigerante/resistencia, a demás, se puede anotar los códigos de
falla presentados.
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UNIVERSIDADA INTERNACIONAL DEL ECUADOR
TABLA PARA DATOS
No Practica:
TEMPERATURA
(ºC)
FALLA
VOLTAJE ALTO
VOLTAJE BAJO
Sensor :
VOLTAJE (V)
TEMPERATURA
(ºC)
Fecha:
RESISTENCIA
(KΩ)
CODIGO DE
FALLA
3.4.2 Actividades Prácticas Actuadores
1) Identificación visual de los actuadores.
2) Comprobación de los actuadores.
3) Reproducción de fallas.
3.4.2.1 Guía de Práctica No. 3
Tema: Simulación de falla en los inyectores.
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Introducción: Al estudiar los sistemas de inyección electrónica de combustible
entendemos de una manara teórica su funcionamiento, pero la necesidad de
realizar una práctica y simular fallas nos hará comprender de mejor manera.
Objetivo: Simular la falla del actuador (Inyector) para reconocer los cambios en el
funcionamiento del motor, reconocer el funcionamiento semisecuencial de
inyección.
Simulación:
El material que se necesitan es un Banco simulador de fallas.
Procedimiento: Primero debemos observar que en el panel de los sensores, los
selectores del ACT-TPS-CTS-MAP-EGO se encuentren en la posición central y
sus leds no estén encendidos; los selectores del CKP A y CKP B se encuentre en
la posición hacia abajo y sus leds encendidos en color verde.
En el panel de los actuadores, los selectores de los inyectores deberán estar en la
posición hacia abajo y sus leds encendidos de color verde; los selectores del IAC
deben estar hacia abajo.
Esto garantiza que el motor encenderá normalmente sin presentar ninguna falla.
Con el motor funcionando normalmente, ubicaremos uno de los selectores de los
inyectores en la posición hacia arriba, enseguida notaremos el cambio en el motor
130
ya que dos inyectores dejaran de funcionar. Si ubicamos el otro selector en
posición hacia arriba dejaran de trabajar los cuatro inyectores, lo que ocasionará
que el motor se apague.
131
CONCLUSIONES
a) El banco simulador permite generar fallas de alto o bajo voltaje, para lo
cual utiliza las señales de entrada de los sensores hacia la ECU.
b) Al realizar la práctica en las borneras de los sensores se verificó de forma
real el funcionamiento de las señales de entrada, concluyendo que cada
medición de voltaje cambia de acuerdo a la condición estática o dinámica
del motor.
c) Las distintas fallas generadas ocasionan que el motor emita gases
contaminantes, siendo los sensores de oxígeno, MAP, TPS, CTS y los
actuadores (inyectores) los que contribuyen para que esto suceda.
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RECOMENDACIONES
a) Para construir los paneles de mando se debe tener un diagrama eléctrico
del sistema de inyección electrónica, esto nos dará una gran ayuda en el
momento de realizar las conexiones de los componentes del panel, y así
evitar daños en la ECU.
b) La construcción del banco simulador de fallas del sistema electrónico de
combustible se lo hizo con la ayuda de diagramas es por eso que un
conocimiento básico de electrónica es muy necesario.
c) El banco simulador de fallas es un motor con todos sus componentes
originales al de un vehículo por eso al realizar cada práctica debemos
aplicar normas de seguridad para evitar accidentes y daños en los
componentes.
d) Pare realizar las pruebas en el banco simulador de fallas es
recomendable que sean en campo abierto o conectar una manguera de
desfogue que envíe los gases al exterior.
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GLOSARIO
MPFI.- Inyección de gasolina multipunto
cc.-
Centímetros cúbicos
ECU.- Unidad de Control Electrónico
HC.-
Hidrocarburos
NOx.-
Óxidos de nitrógeno
CO.-
Monóxido de Carbono
CO2.-
Dióxido de Carbono
GDI.-
Inyección Directa de Gasolina
TBI.-
Inyección Monopunto
EGR.- Recirculación de gases de escape
PMS.- Punto muerto superior
PMI.-
Punto muerto Inferior
MID.-
Señales de salida digitales
ROM.- Memoria solo de lectura
RAM.- Memoria de datos de escritura y lectura
NTC.-
Termistor de coeficiente Negativo
TPS.-
Sensor de posición del acelerador
CTS.-
Sensor de temperatura del refrigerante
ACT.-
Sensor de temperatura del aire
MAP.- Sensor de presión Absoluta
CKP.- Sensor de posición del Cigüeñal
EGO.- Sensor de oxígeno
MAF.- Sensor de Flujo de aire
IAC.-
Válvula de control de marcha mínima (relantí)
134
DC.-
Corriente Continua
V.Entrada.- Voltaje de entrada
V.Salida.- Voltaje de salida
135
BIBLIOGRAFÍA
Libros:
SANTANDER Rueda, Jesús.Manual Técnico de Fuel Injection Tomo Dos. 1ra
.Ed.Dieseli Editores, 2005.
GENERAL MOTORS. Manual del Sistema de Inyección Corsa Motor, 2000.
JARAMA, Wilson. MAanual del Corsa. Ed. America, 2006.
NORBYE, Jan P.Manual de Sistemas de Fuel Injection. Ed.Prentice Hall, 2004.
NORBYE, Jan P. Manual del Fuel Injection Ford. Ed.Prentice Hall, 2004.
NORBYE, Jan P. Manual del Fuel Injection Chevrolet. Ed.Prentice Hall, 2004.
CASTRO, Miguel. Inyección de Gasolina Sistema Monopunto. Ed.Ceac, 2001.
CODESIS. Técnico en Mecánica y Electrónica Automotriz
Tomo Dos.
Ed.Codesis, 2002.
Paginas de Internet:
http://www.volkswagen.es/es/es/experiencia_vw/innovacion/Technik_Lexikon/multi
point-einspritzung.index.html
http://automecanico.com/auto2002/Egrval.html
http://www.scribd.com/doc/8721020/Sistemas-Inyeccion-Electronic-A-Bosch
http://www.mecanicavirtual.org/curso-bomba-inyector7.htm
http://afinautos.over-blog.com/pages/Inyeccion_Gasolina-1452008.html
http://www.todomonografias.com/automocion-y-mecanica-del-automovil/sensoreselectricos/
http://www.manualmecanicadeautos.info/Capitulo_1_MAF,_MAP,_IAT.html
136
http://pedroblog1986.blogspot.com/2009/08/como-funciona-el-sitema-fuelinjection.html
137
ANEXOS
138
139
140
141
ANEXO 2
DIAGRAMA ELÉCTRICO CON LEDS ENCENDIDOS DEL PANEL DE MANDOS SENSORES
142
DIAGRAMA ELÉCTRICO CON LEDS ENCENDIDOS DEL PANEL DE MANDOS ACTUADORES
143
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