diseño de un emulador de la señal del sensor de oxigeno
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CAPÍTULOS
“DISEÑO DE UN EMULADOR DE LA SEÑAL DEL SENSOR
DE OXIGENO PARA LA REPOTENCIACIÓN DEL
AUTOMOTOR CHEVROLET CORSA EVOLUTION 1.4
MPFI, 2005”.
INTRODUCCIÓN
El funcionamiento del motor Otto se basa en la combustión de una mezcla
estequeométrica de combustible lo mas pulverizado posible y aire. El rendimiento
del motor y las emisiones contaminantes dependen básicamente de la
composición de la mezcla que se introduce en el recinto de combustión.[1]
Los inicios de la inyección de gasolina en los motores de encendido por chispa se
remontan a los años de la segunda guerra mundial, y su primera aplicación fue en
los motores de aviación. La necesidad de motores potentes y ligeros, de mayor
fiabilidad del sistema de carburación y menor consumo fueron los incentivos de la
investigación hacia los sistemas de inyección.[2]
Con la crisis del petróleo en los años setenta, la inyección de gasolina tomó un
nuevo auge gracias a la gestión electrónica. Los sistemas de inyección de
gasolina pretenden conseguir una dosificación de combustible lo mas ajustada
posible a las condiciones de marcha y estado del motor.[1]
Todos los sistemas actuales que efectúan la inyección del combustible en el
colector de admisión, lo hacen delante de la válvula de admisión; mediante unos
inyectores que en su apertura presentan siempre la misma sección de paso y
gracias a la forma del agujero de salida, pulverizan finalmente el combustible
creando una buena emulsión con el aire. En los sistemas de inyección secuencial
de gasolina, la inyección del combustible se efectúa durante la carrera de
admisión. En el colector frente a la válvula de admisión a presiones comprendidas
entre los 2.5 y 4 Kg/cm2.[1]
En los motores con carburador, el aire debe arrastrar al combustible, por
depresión, a través de conductos calibrados. Esto genera efectos de inercia por la
diferencia de densidad y rozamiento del aire y de la gasolina, que dificultan la
elaboración directa de las mezclas. En los sistemas de inyección, estos efectos no
tienen lugar porque la cantidad de combustible inyectado no depende
directamente de la depresión creada en el conducto de aspiración.[3]
Los sistemas de inyección ahorran combustible porque solo inyectan
estrictamente el necesario para el correcto funcionamiento del motor en cualquier
régimen de giro. Además, el caudal de aire aspirado no depende del diámetro del
difusor ni es necesario calentar el colector para evitar la condensación y favorecer
la homogeneidad de la mezcla.
No obstante, los sistemas de inyección presentan la desventaja de que son más
caros porque en su fabricación se utilizan elementos de precisión mecánicos y
electrónicos.
CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE INYECCIÓN
CAPITULO I
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA MPFI.
1.1. SISTEMA GENERAL MPFI De sus siglas en ingles “Multi Point Fuel Injection” nos quiere decir que se trata de
un sistema que a diferencia del sistema de inyección TBI, tiene un inyector por
cada cilindro. (Graf. 1)
(Graf. 1)
La inyección de gasolina MPFI puede ser directa si el inyector está colocado en
contacto con la misma cámara de combustión y lanza su dardo de combustible
dentro de ella, o bien indirecta si, el dardo se produce en una posición anterior a
la válvula de admisión.[4]
En los sistemas de inyección de gasolina para motores de automóvil puede
decirse que casi siempre se utiliza la segunda posibilidad.
1.1.1. ESQUEMA GENERAL
El sistema MPFI que sus siglas nos representa Multi Point Fuel Inyección o sea
sistema de inyección multipunto consta de una computadora central o ECM la
cual recibe información de los sensores los que a su vez miden parámetros como
temperatura de aire, flujo de aire, presión barométrica y absoluta del mutiple de
admisión, posición del acelerador, posición del cigüeñal y oxígeno en los gases de
escape; que están íntimamente relacionados con la dosificación exacta de
combustible que necesita el motor para su buen funcionamiento. [2]
Por otra parte el módulo central se encarga de procesar los datos anteriormente
mencionados y enviar ordenes a los diferentes actuadores como el relay de
bomba de combustible, inyectores, válvula EGR, control de ralentí y sistema de
enfriamiento para que estos operen en el sistema y así lograr la mejor combustión
posible y rendimiento del motor. (Graf. 2)
1.1.2. FUNCIONAMIENTO
El sistema MPFI tiene tantos inyectores como cilindros tenga el motor. Los
inyectores se alojan en el múltiple muy cerca de la válvula de admisión y
pulverizan el combustible según lo indicado por el computador del auto.[5] El
sistema determina la cantidad de combustible a inyectar según las condiciones de
carga, presión, temperatura en que se encuentre el motor. Para lograr lo anterior
dispone de sensores y actuadores, lo que junto al microcomputador desarrollan
los programas de dosificación dados por el fabricante.
Los inyectores están colocados muy cerca de la válvula de admisión y además
encarados en una posición favorable para que el dardo que escupen tenga la
mayor facilidad de entrada por el orificio de la válvula (Graf. 3). El paso del aire al
abrirse la válvula de admisión arrastra la fina niebla de combustible que el inyector
provoca hacia el interior del cilindro.[6]
El inyector regula la cantidad de gasolina por el tiempo que permanece abierto.
Así, cuando el motor gira a pocas vueltas y por lo tanto precisa poca cantidad de
combustible, el proyector se abre y cierra muy rápidamente, y va haciéndolo con
mayor lentitud a medida que las necesidades de aportación de combustible son
mayores en virtud de un mayor régimen de giro del motor o una mayor carga del
mismo.
El sistema de inyección de gasolina MPFI viene determinado por la inyección
indirecta y espaciada que puede resultar muy precisa en el caso de ser regida por
una unidad electrónica de control. Esta unidad puede recibir mucha información
por medio de sensores y con ella determinar la mezcla adecuada gracias a su
programa de actuación, por lo que estará facultada para pasar órdenes eléctricas
muy precisas que determinen exactamente el tiempo de abertura del inyector y
con ello el combustible aportado.[7] 1.1.3. DESCRIPCIÓN DE PARTES
Para una mejor descripción de las partes que componen el sistema MPFI, se la ha
dividido en cuatro segmentos los que a continuación enlistamos y luego se
explicaran cada uno de los componentes de cada sección:[8]
- Líneas de combustible.
- Sensores y actuadores.
- Relevadores.
- ECM.
1.1.3.1. Línea de combustible.
Bomba de combustible: Es la encargada de extraer el combustible desde el
estanque para enviarlo al tubo distribuidor. Se ubica dentro del estanque y es
accionada por un motor eléctrico.
La bomba es de funcionamiento continuo y recibe alimentación de un relé el cual
es comandado por la unidad electrónica de control. (Graf. 4) La bomba provee
mas combustible de lo necesario, a fin de mantener en el sistema una presión
constante en todos los regímenes de funcionamiento, lo excedente retorna al
tanque. La bomba no presenta ningún riesgo de explosión, por que en su interior
no hay ninguna mezcla en condiciones de combustión. En la bomba no hay
mantenimiento, es una pieza sellada. debe ser probada y reemplazada si es
necesario.[9]
Filtro de combustible: Está encargado de retener las partículas de suciedad
existentes en la gasolina para que estas no obturen los pequeños orificios de
descarga de los inyectores. Este filtro es de alta presión y debe ser remplazado
según lo estipulado por el fabricante, no realizar el cambio de este elemento
significa poner en riesgo innecesario a elementos como los inyectores los cuales
no representan el costo del filtro. (Graf. 5 )
La mayoría de estos filtros son descartables y van ubicados dentro de una
carcasa de nylon o metal, por dentro tiene un elemento de papel fuerte, resistente
al agua y plegado, este papel posee una porosidad cuidadosamente controlada.
Riel de alimentación: Es el tubo distribuidor perteneciente a los sistemas
multipunto para alimentar de combustible a los inyectores, en los sistemas
monopunto no se utiliza. Esta riel debe soportar las presiones que correspondan
dependiendo del sistema. (Graf. 6) Este elemento no debe ser reparado, si sufre
algún desperfecto o rotura de inmediato debe ser remplazado por otro. [10]
Regulador de presión : Consiste en una válvula conectada a un diafragma sobre
el cual se encuentra un resorte para controlar la presión del sistema. En los
sistemas monopunto el regulador mantiene una presión aproximada de 1.5 bar,
mientras que en los sistemas multipunto la presión alcanza los 2 a 2.5 bar.[8]
El regulador mantiene el combustible bajo presión en el circuito de alimentación,
incluso en las válvulas de inyección. Instalado en el tubo distribuidor o en el
circuito junto con la bomba, es un regulador con flujo de retorno. (Graf. 7)
Él garantiza precisión uniforme y constante en el circuito de combustible, lo que
permite que el motor tenga un funcionamiento perfecto en todos los regímenes de
revolución.[6]
Cuando se sobrepasa la presión, ocurre una liberación en el circuito de retorno. El
combustible retorna al tanque sin presión.
Inyectores: Son válvulas electromagnéticas normalmente cerradas, que están
controladas por la ECU. (Graf. 8) En los primeros sistemas D jetronic los
inyectores se abren con un pulso de 3 volt, en la actualidad llega hasta 12 volt. La
duración del pulso es sólo de unos pocos milisegundos (2 a 5 milisegundos) ,
durante este tiempo el inyector pulveriza el combustible para alimentar el
motor.[11]
En los sistemas de inyección multipunto, cada cilindro utiliza una válvula de
inyección que pulveriza el combustible antes de la válvula de admisión del motor.
Para obtener la perfecta distribución del combustible, sin pérdidas por
condensación, se debe evitar que el chorro de combustible toque en las paredes
internas de la admisión.
Por lo tanto, el ángulo de inyección de combustible difiere de motor en motor,
como también la cantidad de orificios de la válvula. Para cada tipo de motor existe
un tipo de válvula de inyección.
1.1.3.2. Sensores y Actuadores.
Se denominan sensores a los dispositivos encargados de enviar información de
las condiciones de carga, temperatura, presión del múltiple, rpm, etc. en que se
encuentra el motor.
El actuador en cambio recibe el mando desde la ECU para actuar, por ejemplo:
relé de la bomba, electroválvula de purga del canister, inyector, etc.
Sensor de temperatura de aire ( ACT ): Esta compuesto por una resistencia del
tipo NTC de coeficiente negativo, es decir, disminuye su resistencia a medida que
aumenta su temperatura. Este sensor esta destinado a la medición del aire de la
admisión. (Graf. 9)El sensor de temperatura del aire pertenece a los sensores tipo
termistor. Esto quiere decir que el sensor varia su resistencia eléctrica al
modificarse la temperatura del aire.[12]
Con una temperatura del aire baja el sensor deberá mostrar una resistencia alta y
una señal de voltaje alto. Al calentarse el aire de admisión, el sensor mostrará una
resistencia baja y un voltaje de señal bajo también. El dato de temperatura es
indispensable para que la computadora pueda calcular la masa de aire entrante
del motor. Esto es porque el aire frío tiene mayor densidad de oxígeno y necesita
más combustible para lograr el punto estequiométrico.
Sensor de temperatura de refrigerante ( ECT ) : Al igual que el sensor de
temperatura de aire esta compuesta por una resistencia NTC que habitualmente
tiene la misma característica de funcionamiento que la anterior. Los dos tipos
reciben un voltaje de referencia de 5 volts desde la (ECU) y entregan un voltaje de
señal de voltaje variable según las condiciones de temperatura. (Graf. 10)
Este sensor esta destinado para indicar ala computadora la temperatura del
refrigerante.[12]
Sensor de ángulo de giro (CKP) : El sensor de ángulo de giro permite informar
al computador la posición y velocidad del cigüeñal. (Graf. 11) Uno de los factores
mas importantes para la inyección de combustible son las r.p.m. a las que esta el
motor ya que de esto depende la cantidad de combustible que necesita para su
funcionamiento. Existen varios tipos, entre ellos se destacan los:[9]
- Inductivos.
- De efecto hall.
- Fotoeléctricos.
Sensor de presión Barométrica ( BP ) : El sensor de presión barométrica (Graf.
12) como ustedes pueden ver es exactamente igual al sensor MAP (Graf. 13),
tanto en su aspecto físico como en su funcionamiento excepto que:
- El sensor BP no posee una manguera de vacío conectada al múltiple de
admisión, sino que tiene un orificio que mide directamente la presión atmosférica,
para corregir la mezcla a distintas altitudes.
- El BP envía una señal de 4.6 v a nivel del mar y el voltaje disminuye a medida
que aumenta la altitud.
Sonda lambda ( O2 ) : La sonda lambda o sensor de oxígeno (Graf. 14)tiene por
función informar al computador del contenido de oxígeno existente en el tubo de
escape, permitiendo a la ECU reconocer si el motor está con mezcla rica o pobre.
En la actualidad encontramos sondas principalmente de óxido de circonio y que
generan de 0.1 a 0.9 volt.[13]
El primer voltaje indica mezcla rica y el segundo mezcla pobre.
Sensor de velocidad del vehículo (VSS) : Tiene por función informar a la ECU
la velocidad del vehículo mediante una señal alterna que varía en frecuencia y en
amplitud según las RPM. El VSS (Graf. 15)se localiza casi siempre en la salida
de la caja de cambios o bajo el tablero de instrumentos.
En la actualidad encontramos sondas principalmente de óxido de circonio y que
generan de 0.1 a 0.9 volt.
El primer voltaje indica mezcla rica y el segundo mezcla pobre.
Sensor de Flujo de Aire (MAF : El sensor de masa de aire (Graf 16) conocido
también como Flujometro puede utilizar como elemento de medición un hilo de
platino calentado o una película caliente, lo anterior define su nombre. Los dos
sistemas cumplen el mismo objetivo, es decir reciben un voltaje de referencia,
generalmente 12 volt y según la cantidad de aire que ingrese al motor entregan un
voltaje que fluctúa entre 0.8 a 4 volt aproximadamente. Por ejemplo :
750 rpm 0.8 v
2500 rpm 2v
3000 rpm 3
Sensor de Detonación (KS): El sensor de detonación convierte las oscilaciones
en señales eléctricas. La unidad de comando identifica así la combustión
detonante y puede regular el momento de encendido en sentido "retardo" para
evitar daños en el motor. Dispositivo piezoeléctrico que responde a las
vibraciones ocasionales por detonaciones ya sea por mala elección del
combustible o por mala sincronización de encendido. (Graf. 17)[10]
Por ejemplo cuando ocurre una detonación el sensor ubicado al costado del block
comienza a enviar señales de voltaje alterno, la ECU los reconoce y comenzará a
atrasar el encendido hasta que desaparezca la detonación.
Sensor de Posición del Eje de Levas (CMP) : Este sensor es generalmente
inductivo y se monta en contacto con el eje de levas por esta razón enviará voltaje
alterno se señal a la ECU. El sensor CMP se usa generalmente en motores
equipados con sistemas DIS para seleccionar la bobina a disparar. (Graf 18)
En la polea está montada una rueda dentada y en ella se encuentra un imán
como marca de referencia. La unidad de comando calcula la posición del cigüeñal
(pistón) y las revoluciones del motor a través del sensor de revolución, para
determinar el exacto momento de la chispa e inyección de combustible.[6]
Sensor de Posición del Acelerador (TPS): El TPS indica al computador la
posición angular de la mariposa de aceleración y en algunos modelos también la
posición de ralentí y plena carga. (Graf. 19)[5]
El sensor utiliza un potenciómetro generalmente lineal para enviar un voltaje
variable a la ECU, recibe un voltaje de referencia de 5 volt y entrega por ejemplo:
0.8 v con mariposa cerrada 5 v con mariposa a 90º de abertura
Válvula tipo Bimetálica : Este tipo de válvula sólo mantiene el motor acelerado
cuando la temperatura del refrigerante es baja. La válvula permite el paso de aire
saltando la mariposa de aceleración, esto se logra por medio de un muelle
bimetálico el cual cuando está frío se máxima tensión, después de dar arranque
circula una corriente por un calefactor el cual permite que el bimetal se dilate
cerrando el conducto de aire para volver al motor a la velocidad de ralentí. (Graf.
20)
Válvula IAC: En este tipo de válvula se controla tanto el arranque en frío como
estabilidad del ralentí según la carga. La válvula es gobernada por un motor
eléctrico el cual recibe señales desde la ECU para posesionarse.
El actuador montado en el cuerpo de mariposa es el que corregirá el caudal de
aire para el funcionamiento en ralentí del motor. 1 motor paso a paso (actuador) -
2 pasaje del aire paralelo al tubo de admisión - 3 cono desplazable - 4 mariposa
de aceleración - 5 cuerpo de mariposa (Graf. 21)
Válvula de Control de Purga del Canister : Es otro de los actuadores
controlados por la ECU. La función es permitir el paso de hidrocarburo desde el
estanque hacia el cánister. La válvula es del tipo electroimán.
El canister es el filtro de carbón activo que controla los gases producidos por los
vapores del combustible que se encuentra en el interior del circuito de
combustible sobre todo en el depósito. La presencia de la válvula
electromagnética permite a la ECU abrir paso de estos gases en precisas y
determinada circunstancias. [14]
Cuando el motor esta parado, por ejemplo. Los gases quedan almacenados en el
filtro o canister, hasta que el motor se pone en funcionamiento en cuyo momento
la ECU puede dar orden de abertura a la válvula electromagnética y efectuar una
purga del canister. De esta forma se aprovecha el combustible y se evita la salida
al exterior la salida de los gases nocivos. (Graf. 22)
1.1.3.3. Relés.
Un conjunto de relés son activados por la ECM. Como una manera de alimentar
en forma más directa el componente sin sobrecalentar la ECM. Los relés más
típicos son:
Relé de bomba de combustible: El relé de la bomba de combustible tiene la
función de suministrar energía a la bomba de combustible para su
funcionamiento, con esto impide que la ECU no se sobrecaliente ya que la
corriente con la que trabaja la bomba de combustible es muy superior con la que
trabaja la activación del relé. La ECU controla el funcionamiento del relé
dependiendo de la necesidad de combustible que tenga el sistema. Relé del electroventilador: El relé del electroventilador al igual que el de la
bomba de combustible protege que la ECU se sobrecaliente ya que el ventilador
que comanda funciona con mayor corriente que el del relé por lo que la ECU lo
comanda al ventilador del motor mediante este relé, el cual se activa recibiendo
las ordenes directas del módulo central.
1.1.3.4. Unidad Electrónica de Control ( ECU ) .
Tiene por función procesar la información recibida de los sensores y desarrollar el
programa almacenado en la memoria. La unidad electrónica de control opera bajo
el siguiente principio. (Graf. 23) Las señales recibidas por la ECU se procesan y
se almacenan temporalmente en la memoria RAM, luego el procesador del
sistema compara dichos datos con los existentes en la memoria ROM y toma la
decisión la cual se traduce en un tren de pulso hacia los actuadores.
Las señales recibidas por la ECU se procesan y se almacenan temporalmente en
la memoria RAM, luego el procesador del sistema compara dichos datos con los
existentes en la memoria ROM y toma la decisión la cual se traduce en un tren de
pulso hacia los actuadores. La ECU (Graf. 24) determina por ejemplo la duración
del pulso de inyección para obtener mezclas ideales (ricas o pobres) según la
condición de funcionamiento del motor, también gobierna el funcionamiento del
electroventilador, la válvula de purga del canister y en los sistemas más
avanzados, el avance al encendido entre otras cosas.[5] ME
(
En los sistemas actuales la unidad de control dispone de memorias PROM o
EEPROM, las cuales es posible reprogramar para cambiar o corregir ciertos
parámetros de funcionamiento.
1.2.SISTEMA MPFI CHEVROLET CORSA La mayoría de vehículos de turismo utilizan la inyección multipunto ya que esta a
diferencia de la monopunto anteriormente usada ostenta mayores prestaciones y
el Chevrolet Corsa no es la excepción. Presenta a comparación de los demás
algunas modificaciones pero su principio de funcionamiento de un inyector por
cada cilindro es el mismo.
1.2.1. ESQUEMA GENERAL DE CHEVROLET CORSA
A continuación en el grafico 25 se puede observar una representación del sistema
MPFI del vehículo Chevrolet Corsa, ya que se indican sus componentes y
actuadores a si como su línea de combustible que son los elementos con los que
cuenta para su optimo funcionamiento, claro sin dejar de lado su módulo que es el
que comanda al resto de componente y envía las ordenes para que estos actúen
y el sistema actué con toda exactitud.
1.2.2. FUNCIONAMIENTO
El sistema MPFI del vehículo Chevrolet Corsa, está comandado por un módulo el
cual inteligentemente programado efectúa los arreglos correspondiente para la
inyección de combustible y encendido, valiéndose de las señales de los sensores
los cuales captan en diferentes puntos del motor señales físicas y estas son
transformadas en señales digitales de las que se vale la ECM para programar el
correcto funcionamiento del automotor. El sistema MPFI de Chevrolet Corsa
consta de una línea de combustible de la cual también es dependiente de la ECM,
ya que esta establece la cantidad de combustible que necesita, determinando su
funcionamiento.
1.2.3. DESCRIPCIÓN DE PARTES
Siendo los sensores los componentes que registran y actúan en la toma de datos
para facilitarlos a la ECM y que esta dicte y ordene las correcciones que se deben
tomar en el sistemas procurando su buen funcionamiento, a continuación los
detallamos buscando la mejor compresión de estos.
1.2.3.1. Sensor ECT
Este sensor mide la temperatura del refrigerante del motor y con esta se puede
determinar la temperatura a la que esta trabajando el motor. Es una termistancia o
sea una resistencia variable NO LINEAL esto es que no será proporcionalmente
correlativa la lectura de la medición con respecto al efecto que causa la señal en
este sensor. En la mayoría de los casos el sensor incorpora un resistor de
coeficiente negativo, cuya resistencia disminuye conforme aumenta la
temperatura del refrigerante.[9]
A) ESQUEMA CONSTRUCTIVO
El sensor ECT, exteriormente posee solamente dos cables. La señal la determina
la ECM gracias a que la resistencia R1 que se encuentra dentro de la ECM
permitiendo tomar una señal que varia teóricamente de 0 a 5V entre la
termoresistencia ECT y la resistencia R1. (Graf. 26)
B) UBICACIÓN
A este sensor lo encontramos en el habitáculo del motor, instalado en la parte
inferior derecha; debajo de las bobinas. (Graf. 27)
C) DATOS TÉCNICOS.
En el siguiente gráfico (Graf. 28) se presenta la curva de funcionamiento del
sensor ECT, también se presenta la tabla de valores en los que trabaja el sensor.
(Tabla 1)
Curva de funcionamiento
Tabla de valores (Tabla 1)
Parámetro de
medición
Valor
mínimo
Valor
máximo
Valor
promedio
Motor
frió
Resistencia (ficha desconectada)
2500 Ohm 3500 Ohm 3000 Ohm
Voltaje (ficha conectada)
2 V 3,5 V 3 V
Motor
caliente
Resistencia (ficha desconectada)
200 Ohm 400 Ohm 300 Ohm
Voltaje (ficha conectada)
0.4 V 0.8 V 0.6 V
1.2.3.2. Sensor MAF
Este sensor mide la cantidad o flujo de aire que entra en el múltiple de admisión.
El sensor del flujo de masa de aire no tiene partes móviles y proporciona muy
poca restricción al flujo de aire; está montado entre el filtro de aire y el cuerpo de
la mariposa. Consta de un venturi con un cable de resistencia expuesto al aire
que entra, el módulo de control detecta los cambios de temperatura causados por
las vibraciones de la masa de aire que pasa por el cuerpo del sensor y aumenta o
disminuye la corriente que fluye por el alambre, el circuito electrónico mantiene la
temperatura alambre.[9]
A) ESQUEMA CONSTRUCTIVO
El sensor MAF posee básicamente tres cables, los cuales corresponden a voltaje
de alimentación del sensor (Vcc), el de señal, que varía su voltaje en función de la
masa de aire que ingresa a través en el múltiple de admisión y el último es masa.
(Graf. 29)
B) UBICACIÓN
A este sensor siempre lo encontraremos en el habitáculo del motor, instalado en
el conducto de admisión, después del filtro de aire y antes de la mariposa de
aceleración, en la zona que indica el Gráfico 30. El motor detallado el grafico no
tiene sensor MAF, se usó con el único fin de dar una idea de la zona donde se
sitúa.
C) DATOS TÉCNICOS
En el siguiente gráfico (Graf. 31) se presenta la curva de funcionamiento del
sensor MAF, también se presenta los valores que maneja en cada uno de los
cables en general. Curva de funcionamiento
En el osciloscopio se observa la forma de onda correspondiente a una aceleración
brusca. El voltaje de la señal en ralentí debe ser de alrededor de 1V mientras que
en una aceleración brusca la señal del MAF crecerá hasta 3V o más
Valores
Los sensores MAF suelen tener 4 cables correspondiendo a:
· Alimentación 12V
· Masa de calefacción
· Masa del sensor MAF
· Señal del sensor MAF: 0,7V a 4V
Algunos sensores MAF tienen 5 ó 6 cables pudiendo agregarse una alimentación
de 5V y una termistancia de aire (IAT). Algunos MAF pueden tener solamente 3
cables (vehículos Asiáticos) en este tipo se han unificado las dos masas.
Mediciones: 1. Verificar alimentaciones del sensor.
2. Pinchar el cable de señal y comprobar que la misma responda a los
parámetros indicados en el oscilograma
1.2.3.3. Sensor MAP
Este sensor mide la presión del aire en la admisión del motor. Este sensor, MAP,
conectado a la admisión por un tubo y al ambiente, ya que se encuentra instalado
en la parte externa del motor y tiene un conducto abierto, variará la señal de
acuerdo a la diferencia existente entre el interior y el exterior del múltiple de
admisión, generando una señal que puede ser analógica o digital.[12]
A) ESQUEMA CONSTRUCTIVO
El sensor MAP (Graf. 32) posee también tres cables, los cuales corresponden a
voltaje de alimentación del sensor (Vcc) el otro es de señal, que varía su voltaje
en función de la depresión que actúa en el múltiple de admisión y el último es
masa.
B) UBICACIÓN
A este sensor lo encontramos en el habitáculo del motor, instalado en la parte
superior central; montado en el múltiple de admisión, después de la mariposa de
aceleración. (Graf. 33)
C) DATOS TÉCNICOS
En el siguiente gráfico (Graf. 34) se presenta la curva de funcionamiento del
sensor MAP, también se presenta la tabla de valores en los que trabaja el sensor.
(Tabla 2)
Curva de funcionamiento
EL gráfico corresponde a una señal del sensor MAP estimulada por la apertura y
cierre simultáneos en la mariposa
Tabla de valores (Tabla 2)
Valor
máximo
Valor
mínimo
Valor
promedio
Alimentación ≈ 5 V
Masa ≈ 60 mV
SEÑAL ≈ 0.6 V ≈ 4.7 V
VA
LO
RE
S T
ÍPIC
OS
DE
SEÑ
AL
KO
EO
≈ 4.0 V ≈ 4.7 V ≈ 4.35 V
KO
ER
ralentí ≈ 1.2 V ≈ 1.6 V ≈ 1.4 V
Aceleración
brusca > 3.0 V
Desaceleració
n brusca ≈ 0.5 V ≈ 0.9 V ≈ 0.7 V
1.2.3.4. Sensor MAT
El sensor de temperatura del aire del múltiple MAT (Manifold Air Temperature) es
un termistor, esta montado en el múltiple de admisión, los cambios en el valor de
su resistencia se basan en los cambios de temperatura del aire que pasa por el
múltiple. Este sensor envía su señal a la computadora dependiendo de las
variaciones que sufra su resistencia[9]
A) ESQUEMA CONSTRUCTIVO
El sensor MAT (Graf. 35), exteriormente posee solamente dos cables. La señal la
determina la ECM gracias a que la resistencia R1 se encuentra dentro de la ECM
permitiendo tomar una señal que varia teóricamente de 0 a 5V entre la
termoresistencia MAT y la resistencia R1.
B) UBICACIÓN
A este sensor lo encontramos en el habitáculo del motor, instalado en la parte
superior central; montado en el múltiple de admisión, después de la mariposa de
aceleración. Comúnmente montado en el mismo conjunto del sensor MAP (Graf.
36)
C) DATOS TÉCNICOS
En el siguiente gráfico (Graf. 37) se presenta la curva de funcionamiento del
sensor MAT, también se presenta la tabla de valores en los que trabaja el sensor.
(Tabla 3)
Curva de funcionamiento
Tabla de valores (Tabla 3)
Parámetro
de medición
Valor
mínimo
Valor
máximo
Valor
promedio
Motor
frió
Resistencia (ficha
desconectada)
≈ 2500 Ohm ≈ 3500 Ohm ≈ 3000 Ohm
Voltaje (ficha conectada)
≈ 2 V ≈ 3,5 V ≈ 3 V
Motor
caliente
Resistencia (ficha
desconectada) ≈ 2000 Ohm ≈ 3000 Ohm ≈ 2500 Ohm
Voltaje (ficha conectada) ≈ 1.5 V ≈ 2.9 V ≈ 2.2 V
1.2.3.5. Sensor IAT Este sensor monitorea la temperatura de aire a la entrada, esta ubicado entre el
filtro de aire y la mariposa de gases, la señal captada por la ECU realiza los
ajustes de la mezcla aire – combustible, es un sensor tipo termistor. [4]
A) ESQUEMA CONSTRUCTIVO
El sensor IAT (Graf. 38), exteriormente posee solamente dos cables. La señal la
determina la ECM gracias a que la resistencia R1 se encuentra dentro de la ECM
permitiendo tomar una señal que varia teóricamente de 0 a 5V entre la
termoresistencia IAT y la resistencia R1.
B) UBICACIÓN
La diferencia entre este sensor y el MAT es que este mide la temperatura del aire
en el conducto de admisión antes de la mariposa de aceleración no después
como el MAT. A este sensor siempre lo encontraremos en el habitáculo del motor,
instalado en el conducto de admisión, después del filtro de aire y antes de la
mariposa de aceleración. Más o menos en la zona que indica el Grafico 39
El motor detallado el gráfico anterior no tiene sensor IAT, se usó con el único fin
de dar una idea de la zona donde se sitúa.
C) DATOS TÉCNICOS
En el siguiente gráfico (Graf. 40) se presenta la curva de funcionamiento del
sensor IAT, también se presenta la tabla de valores en los que trabaja el sensor.
(Tabla 4)
Curva de funcionamiento
Tabla de valore (Tabla 4)
Parámetro
de medición
Valor
mínimo
Valor
máximo
Valor
promedio
Motor
Frió o
caliente
Resistencia (ficha
desconectada)
≈ 2500 Ohm ≈ 3500 Ohm ≈ 3000 Ohm
Voltaje (ficha conectada)
≈ 2 V ≈ 3,5 V ≈ 3 V
1.2.3.6. Sensor TPS
Este sensor avisa a la ECU la Posición exacta de la mariposa de gases, es una
resistencia variable o potenciómetro conectado al eje de la válvula de la mariposa,
se suministra con una tensión referencial y el módulo de control del motor utiliza la
tensión de la señal de salida para interpretar la posición exacta de la
mariposa.[12]
A) ESQUEMA CONSTRUCTIVO.
El sensor TPS (Graf. 41), exteriormente posee tres cables. Uno correspondiente a
la alimentación del sensor, otro a la señal que variará entre 0 y 5V y el último es el
cable correspondiente a masa.
B) UBICACIÓN.
Este sensor se encuentra montado justo sobre el conducto de admisión, en el
lugar exacto donde va la mariposa de aceleración, debido a que el eje de la
mariposa es el que recorre al contacto de la señal por una pista resistiva. (Graf.
42)
C) DATOS TÉCNICOS.
En el siguiente gráfico (Graf. 43) se presenta la curva de funcionamiento del
sensor TPS, también se presenta la tabla de valores en los que trabaja el sensor.
(Tabla 5)
Curva de funcionamiento
Tabla de valores (Tabla 5)
Mariposa
totalmente
cerrada
Mariposa
totalmente
abierta
alimentación masa
Parámetro
de medición voltaje voltaje voltaje voltaje
Valor
mínimo ≈ 0.4 V ≈ 4.4 V
Valor
máximo ≈ 0.7 V ≈ 4.7 V
Valor
promedio ≈ 0.55 V ≈ 4.55 V ≈ 5.0 V ≈ 60 mV
1.2.3.7. Sensor CKP
Este sensor también opera como el efecto hall, monitorea la posición del cigüeñal,
y envía la señal al modulo de encendido indicando el momento exacto en que
cada pistón alcanza el máximo de su recorrido. Frecuentemente se encuentra
ubicado en la parte baja del motor, al lado derecho cerca de la polea del cigüeñal.
incrustado en el bloque de cilindros, o a un lado de la polea principal[8]
A) ESQUEMA CONSTRUCTIVO.
Este sensor exteriormente posee solamente dos cables que son los extremos del
bobinado inductivo que lleva internamente (Graf. 44). La señal es generada en el
mismo sensor gracias al principio de inducción, de manera que en ambos cables
podríamos tomar la señal bebiendo que un cable nos dará el inverso de la onda
que nos daría el otro.
B) UBICACIÓN.
Este sensor (Graf. 45) lo encontraremos junto al volante de inercia en este
vehículo, que va en la parte inferior izquierda del motor.
Como lo indica la figura, podemos guiarnos también por la parte superior
encontrando primeramente el enchufe del mazo de cables (1) de este sensor,
luego seguimos el mazo de cables (2) que recorre la cubierta posterior de la
correa dentada, llegando finalmente al sensor CKP (3).
C) DATOS TÉCNICOS.
En el siguiente gráfico (Graf. 46) se presenta la curva de funcionamiento del
sensor CKP, también se presenta los valores en los que trabaja los cables del
sensor y su resistencia típica
Curva de funcionamiento
Valores
1. Medición de resistencia del sensor y aislamiento a masa. (Resistencia
típica: 250 a 1500 Ohm según marca)
2. Observar la forma de onda generada con Osciloscopio:
La característica de una buena forma de onda inductiva del sensor del
cigüeñal es una onda alterna que aumenta de magnitud y frecuencia como
se aumenta la velocidad del motor.
1.2.3.8. Sensor APP
Este sensor informa a la computadora el requerimiento del conductor al pisar el
pedal del acelerador, los automóviles que poseen este sensor no tienen cable de
acelerador, puesto que el sensor cumple esta función.
A) ESQUEMA CONSTRUCTIVO.
El sensor APP, teóricamente puede poseer de cuatro a seis cables, debido a que
se trata de un sensor con doble pista potenciométrica correspondiéndole cuatro
cable si las pistas comparten la alimentación y la masa, y seis si no comparten
nada (Graf. 47). Aunque comúnmente se los encuentra de cuatro cables, dos del
total de terminales corresponden a las señales de cada potenciómetro las demás
son alimentación y masa.
B) UBICACIÓN.
A este sensor se lo localiza en el habitáculo del conductor, debajo en la zona de
los pedales, solidario al pedal de aceleración. (Graf. 48)
C) DATOS TÉCNICOS.
En el siguiente gráfico (Graf. 49) se presenta la curva de funcionamiento del
sensor APP, también se presenta la tabla de valores en los que trabaja el sensor.
(Tabla 6)
Curva de valores
Tabla de valores (Tabla 6)
Pedal sin
accionar
Pedal a
fondo alimentación masa
Parámetro de
medición voltaje voltaje voltaje voltaje
POT 1 ≈ 0.55 V ≈ 4.55 V ≈ 5.0 V ≈ 60 mV
POT 2 ≈ 4.55 V ≈ 0.55 V
1.2.3.9. SENSOR DE OXIGENO
Este sensor es un compuesto de zirconio/platinun; su función es olfatear los
gases residuales de la combustión; esta ubicado, frecuentemente en el múltiple
de escape, o cerca de el; solo funciona estando caliente, por esta razón hay
algunos que utilizan una resistencia para calentar; en estos casos el sensor lleva
mas de un conector.[13]
A) ESQUEMA CONSTRUCTIVO.
Este sensor posee solo cable, ya que este genera su propia tensión de señal a
partir de una reacción electroquímica; y la masa la logra en la unión de la carcasa
del sensor y el tubo de escape. (Graf. 50)
En otras aplicaciones puede variar el número de cables de uno a cuatro, debido a
la adhesión de una resistencia calefactora.
B) UBICACIÓN.
La este sensor lo encontramos en la parte inferior central del habitáculo del motor,
instalado en el tubo de escape, inmediatamente después del colector de
escape.(Graf. 51)
C) DATOS TÉCNICOS.
En el siguiente gráfico (Graf. 52) se presenta la curva de funcionamiento del
sensor MAP, también se presenta la tabla de valores en los que trabaja el sensor.
(Tabla 7)
Curva de funcionamiento
Tabla de valores (Tabla 7)
Señal O2
Parámetro de
medición frecuencia voltaje
Valor mínimo No det. 0.1 mV
Valor máximo < 0.2 Hz 0.9 mV
Valor promedio ≈ 1 Hz 450 mV
