informe sesores

8/17/2019 INFORME SESORES

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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS

ESPE EXTENSIÓN LATACUNGADEPARTAMENTO DE ENERGÍA Y MECÁNICA

CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZINFORME DE LABORATORIO DE AUTOTRÓNICA III

CARRERA CÓDIGO DE LAASIGNATURA NOMBRE DE LA ASIGNATURA

Ingeniería Automotriz 2785 AUTOTRONICA III

PRÁCTICAN° LABORATORIO DE: Mecánica de Patio

DURACIÓN(HORAS)

1 TEMA:Identificación de sensores y actuadores

del vehículo; uso del escáner 5

1 OBJETIVOS Identificar los sensores y actuadores dentro del vehículo Reconocer el funcionamiento de los diferentes tipos de escáner automotrices

2 EQUIPO Y MATERIALES NECESARIOS

Vehículo de práctica Cámara fotográfica Multímetro

Osciloscopio (OTC) Tech 2 G-Scan Caja de herramientas Cables de diferente diámetro Mandil Equipo de seguridad personal

3 MARCO TEORICO

GENERALIDADESLos sensores son los elementos encargados de obtener la información, es decir, de proporcionar las señalesde entrada a la unidad de control para que esta pueda determinar la orden de salida. Esta orden de salida esconvertida en una señal eléctrica que se envía a un acondicionador o actuador que convertirá la energíaeléctrica en otra forma de energía.

Para simplificar se puede decir que el sensor envía información a la unidad de control, esta la procesa yenvía una orden, que recibe el actuador y se encarga de ejecutarla.

La unidad de control consiste en un microprocesador, que es un conjunto de dispositivos semiconductoresencapsulados en un solo chip, cuya misión es la de evaluar datos y señales externas y en función de ellasgenerar un conjunto de datos y señales que se hacen llegar al exterior.

A esta tarea se le llama procesar datos, y para “saber” qué ha de hacer con ellos se necesita un programaque le informe en cada momento cómo, cuándo y dónde ha de actuar. El programa lo constituyen una seriede órdenes o instrucciones escritas en un lenguaje que entienda la máquina (lenguaje de programación) yque se halla grabado en algún sitio a salvo de cualquier eventualidad que pudiera borrarlo.


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Figura 1. Sistema electrónico del automóvilFuente: http://www.academia.edu

SENSORES

Son los elementos encargados de obtener información. Son llamados técnicamente transductores, y soncapaces de convertir cualquier magnitud física, química o biológica en una magnitud eléctrica.

El fenómeno de transducción puede darse de dos formas que se analizan a continuación: Activo: la magnitud física a detectar, proporciona la energía necesaria para la generación de la señal. Pasivo: cuando la magnitud a detectar se limita a modificar algunos de los parámetros eléctricos.

CLASIFICACION Y APLICACIONES DE LOS SENSORES

La respuesta que proporciona el sensor depende de la magnitud física que puede ser detectada y traducidaen una señal eléctrica, y el principio físico en que se base. Según el principio de funcionamiento se realiza lasiguiente clasificación:

Magnético; Efecto Hall; Conductividad eléctrica; Termoeléctricos; Fotoeléctricos; Piezoeléctricos; Por ultrasonido; Interruptores o conmutadores.

SENSORES POR MAGNETISMO

Este tipo de sensores basan su funcionamiento en el fenómeno electromagnético, es decir, la relación queexiste entre el magnetismo y la electricidad. Cuando una bobina es sometida a la variación de un campo

magnético, se produce en ella una corriente eléctrica alterna producida por efecto de la inducción magnética.

Figura 2. Sensor magnético

Figura: http://www.academia.eduSENSORES POR EFECTO HALL

Se basan en el denominado efecto hall que se produce cuando un cierto tipo de semiconductor al serrecorrido por una corriente y sometido a un campo magnético, genera en sus extremos una diferencia de


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potencial.

Cuando es sometido a la acción de un campo magnético, las líneas de fuerza producen un desplazamientointerno de cargas eléctricas, lo que origina que aparezca una diferencia de cargas, y por lo tanto de tensión,entre los extremos del elemento sensor, con un valor proporcional a la intensidad del flujo magnético.

Figura 3. Sensor HallFuente: http://www.academia.edu

SENSORES POR CONDUCTIVIDAD ELECTRICA

La conductividad define la facilidad con que circula la corriente por una sustancia cuando se halla sometida adeterminadas condiciones físicas. Esta depende del número de electrones libres, y en los metales es funcióninversa de la temperatura. A temperaturas próximas al cero absoluto la conductividad alcanza valores casiinfinitos (resistencia nula) para algunos metales, fenómeno que se conoce con el nombre desuperconductividad.

El potenciómetro es un tipo de sensor que varía su conductividad (variación de la resistencia) poraccionamiento mecánico.

Figura 4. Sensor por conductividad eléctricaFuente: http://www.academia.edu

SENSORES TERMOELECTRICOS

El aumento de temperatura dilata los cuerpos y, en el caso de los metales, modifica su resistencia eléctrica.Esta característica es el fundamento de las termoresistencias: sensores cuya variación de resistencia guardaproporción con la temperatura a la que están sometidas. Algunos compuestos se fabrican especialmentepara conseguir un coeficiente de temperatura negativo o positivo, dando origen a las resistencias tipo PTC oNTC.

Figura 5. Sensor termolectricosFuente: http://www.academia.edu

SENSORES FOTOELÉCTRICOS


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Son varios tipos de elementos sensibles a diferentes formas de radiación luminosa: visible, infrarroja,ultravioleta, etc.Hay sensores que transforman la energía luminosa que reciben en energía eléctrica, como las célulassolares, cuyo funcionamiento se basa en el hecho de que cuando incide luz sobre un materialsemiconductor, algunos electrones reciben la energía suficiente para escapar de la órbita que ocupaban enel átomo, transformándose en electrones libres capaces de crear una corriente eléctrica.

Figura 6. Sensor fotoeléctricoFuente: http://www.academia.edu

SENSORES PIEZOELECTRICOS

El efecto piezoeléctrico consiste en la aparición de una polarización eléctrica en un material al deformarsebajo la acción de una fuerza.Determinados cristales naturales (cuarzo) o sintéticos tienen una disposición atómica tal que cuando sonsometidos a una fuerza de compresión, su estructura se deforma de tal modo que las cargas eléctricas(electrones y protones) se desplazan en sentido opuesto, perdiendo su equilibrio natural, lo que hace surgiruna diferencia de tensión entre una cara y otra.

Figura 7. Sensor piezo eléctricoFuente: http://www.academia.edu

SENSORES POR ULTRASONIDO

Los ultrasonidos se definen como los sonidos cuya frecuencia de vibración es superior al límite perceptiblepor el oído humano. Se propagan por el aire y su frecuencia puede modificarse al encontrar o rebotar en unobjeto. Para generar ultrasonidos se utiliza un transmisor, que resuena a una elevada frecuencia (por encimade los 40 kHz) y cuando el receptor, que es parecido a un micrófono, capta la vibración, emite señaleseléctricas.INTERRUPTORES Y CONMUTADORES

Existe un buen número de sensores cuya señal es proporcionada por accionamiento de origen mecánico,térmico o de cualquier otra naturaleza física; y generalmente su acción se limita a cerrar o abrir un circuitoeléctrico, siendo este procedimiento la consigna de mando.

Figura 8. Sensor por accionamiento


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Fuente: http://www.academia.edu

ACTUADORES

Al igual que sucede con los sensores, los actuadores son dispositivos que proliferan cada vez más en elautomóvil como consecuencia de la mayor implementación de nuevos sistemas electrónicos. Para su estudioy presentación los actuadores pueden clasificarse de diverso modo, porque los hay de diversa naturaleza.No obstante es preferible clasificarlos según el principio básico de funcionamiento.

Electromagnético; Calefactores; Electromotores; Pantallas de cristal líquido.

ACTUADORES ELECTROMAGNÉTICOS

Los actuadores electromagnéticos se basan en el magnetismo, que puede ser de origen natural, mediante unimán, o creado por la electricidad (efecto electroimán). También se incluyen aquí otros fenómenosrelacionados con la electricidad y el magnetismo: como la inducción electromagnética que consigue generaralta tensión, principio de los transformadores de encendido. Como son los relés y válvulas de inyeción

Figura 9. Actuador electromagnéticosFuente: http://www.academia.edu

ACTUADORES CALEFACTORES

Los actuadores calefactores son los que producen calor gracias al efecto Joule. Este efecto relaciona lacorriente que circula por una resistencia y la energía liberada en forma de calor. Se utilizan comoresistencias calefactoras hilo metálico con una aleación determinada (cromo-níquel) que le confiere unelevado coeficiente de resistividad (alto valor óhmico) y además posee una gran resistencia al calor.

Figura 10. Actuador calefactorFuente: http://www.academia.edu

ACTUADORES ELECTROMOTORES

Los electromotores o motores eléctricos basan su funcionamiento en el principio de que la energía eléctricase puede transformar en energía mecánica. Cuando circula corriente a través de un conductor se crea a sualrededor un campo magnético; si este conductor se coloca bajo la acción de un fuerte campo magnético fijo(el estator) y de mayor intensidad (por ejemplo, un imán permanente), este último trata de empujar y

desplazar al conductor fuera del mismo. Si el conductor forma una espira arrollada formando un inducido yse alimenta a través de unas escobillas que crean un campo magnético opuesto al fijo (del estator), el campomagnético creado en el inducido formará una fuerza de reacción que le obligará a girar en el interior delcampo magnético fijo. Se construyen motores de diversas características técnicas, como los motoresrotativos de giro libre, con reductor o bien de giro limitado.


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Figura 11. Actuadores electromotoresFuente: http://www.academia.edu

ACTUADORES PANTALLAS DE CRISTAL LÍQUIDO

El principio de funcionamiento de la pantalla de cristal líquido o display tipo LCD (Liquid Cristal Display) sebasa en la opacidad o transparencia que se observa en un cristal líquido cuando es sometido a la acción deun campo eléctrico.

Figura 12. Actuadores de pantallas de cristalFuente: http://www.academia.edu

4 PROCEDIMIENTO

1. Asegurar el lugar de trabajo en el laboratorio2. Ubicar el vehículo y tenerlo apagado para realizar la práctica3. Alzar el capo del vehículo4. Identificar la ubicación o disposición de cada sistema tanto del motor como de vehículo en general

Figura 13. Vista del motor y sus sistemasFuente: Autor

5. Observar el tipo de encendido


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Reconocimiento de sensores

6. Reconocer los sensores existentes en el motor del vehículo de práctica7. Empezar por la parte de admisión y escape del motor para el reconocimiento8. Ubicar y reconocer los tipos de sensores por la parte mencionada, familiarizarse con ellos en su

función, ubicación, sokets, etc.

Figura 14. Sensor TPSFuente: Autor

Figura 15. Sensor MAP y IATFuente: Autor

9. Observar en la parte de la culata y el block10. Repetir paso 8

Figura 16. Sensor KSFuente: Autor


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Figura 17. Sensor ETCFuente: Autor

Figura 18. Sensor CMPFuente: Autor

11. Pasar a observar sistemas que no pertenecen al motor como son trasmisión, frenos, etc

12. Repetir paso 8

Figura 19. Sensor VSSFuente: Autor

13. Revisar si algún sensor quedo mal conectado o en mal estado si es el caso solucionar.

Reconocimiento de actuadores

14. Reconocer los actuadores existentes en el motor del vehículo de practica15. Empezar por la parte de admisión y escape del motor del vehículo de la práctica.16. Reconocer y ubicar los tipos de actuadores según la exigencia y gama del motor


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Figura 20. Actuador IACFuente: Autor

17. Observar el sistema de encendido del vehículo, disposición y tipo18. Repetir paso 16

Figura 21. BobinaFuente: Autor

19. Reconocer el tipo de alimentación del motor en practica20. Repetir paso 16

Figura 22. InyectorFuente: Autor

21. Observar si algún actuador quedo mal conectado o en mal estado si es el caso solucionar

Uso del Escáner

22. Ubicar el tipo de escáner a utilizar23. Reconocer el número de canales que tenga si es el caso24. Interactuar con el interfaz del escáner


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Figura 23. Escáner G-ScanFuente: Autor

Figura 24. Interacción con el vehículo

Fuente: Autor25. Repetir pasos 22, 23 y 24 según el tipo de escáner a tratar

5 RESULTADOS OBTENIDOS

Tabla 1. Sensores del vehículoELEMENTO NOMBRE TIPO UBICACIÓN FUNCIÓN

SENSORES

TPS Potenciómetro

En el cuerpo deaceleraciónconectado

directamente a laaleta del

acelerador

Mide el Angulo deapertura de la

aleta delacelerador

MAP Efecto dinámico En el multiple deadmisión

Mide la depresiónejercida por los

cilindro del motor

IAT Termo eléctrico En el multiple deadmisión

Mide latemperatura del

aire que ingresa alos cilindros

CPM Efecto hallEn el distribuidordebido al tipo de

encendido

Informa elmovimiento del eje

de levas para elorden de

encendido


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KS Piezo eléctrico En la parte mediadel block del motor

Mide lasvibraciones

causadas por lacombustión

ETC Termo eléctricoEn los conductos

del sistema derefrigeración

Mide latemperatura delrefrigerante del

motor

VSS Magnético En la caja decambios

Informa lavelocidad del

vehículoFuente: Autor

Tabla 2. Actuadores del vehículoELEMENTO NOMBRE TIPO UBICACIÓN FUNCIÓN

ACTUADORES

IAC ElectromotorEn el cuerpo de

aceleraciónControla el paso

de aire en el ralentí

INYECTORES Electromagnéticos

En el multiple deadmisión como

parte del sistemade alimentación

Dosifica lacantidad adecuada

a cada cilindropara la combustión

RELÉS Electromagnéticos En la caja defusibles

Accione undispositivo según

la exigencia

BOMBA DECOMBUSTIBLE Electromotores

En el tanque decombustible

Dosifica la presiónnecesaria alsistema de

alimentación

BOBINA Transformador En los alrededoresdel motor

Crea la altatensión paraliberarla en la

bujía.Fuente: Autor

Tabla 3. Tipos de escáner y características

TIPO # CANALES OBSERVACIONESG-SCAM 4 Canales Cubrimiento de marcas americanas, japonesas, coreanas ychinos.

Sirve de osciloscopio con una apreciación muy alta Característico de la marca Hyundai-KIA Grabación del flujo de datos. Tarjeta de memoria de 2 GB. Operación en idioma español. Comunicación wi-fi disponible. Software OEM de Hyundai-Kia. Batería recargable incorporada Adaptaciones y reprogramaciones. Lectura y borrado de códigos de falla. Operación vehículos de 12 y 24 voltios. Lectura digital y gráfica del flujo de datos. Software de interfase a PC en tiempo real. Doble procesador para una operación rápida. Opción de escritura sobre la pantalla para análisis de datos.


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TECH-2 2 Canales Característico para GM Cubre todo el tren motriz, Chasis y sistemas de carrocería.

Diagnóstico mejorado en vehículos con GMLAN (CAN) con elmodulo opcional CANdi.

Prueba de control bi-direccional patentada. Módulo CANdipara diagnostico de vehículos con red (CAN).

Lectura y Borrado de códigos de Avería. Re-programación de Cuerpos de Aceleración, Adaptación de Unidades de Control. Codificación de llaves Re-programación de Unidades de Control y mas funciones ya

que es el escáner de fabrica.OTC 2 canales Un cupo de muestreo de 25 MHZ por canal para rápidas

actualizaciones de datos. Mediciones y gráficos reales de RMS y GMM (Multímetro

gráfico). Comparación en tiempo real entre las formas de onda reales y

formas de onda de referencia en la misma pantalla para laprueba de componentes.

Pruebas preestablecidas permiten al usuario revisar en formafácil y rápida la mayoría de sensores y actuadores.

La potente información de referencia incorporada para cadaprueba preestablecida incluye procedimiento de prueba ypatrón de señal normal de referencia, teoría operativa eindicios para la localización de fallas.

Un menú de ayuda extremadamente potente u extenso lepermitirá encontrar respuestas rápidamente.

La función simple de ignición secundaria muestra la forma deonda junto con el voltaje de chispa, RPM, tiempo decombustión y voltaje de combustión, todo al mismo tiempo.

La función diesel permite la regulación de las bombas deinyección y rpm, usando los accesorios opcionales diesel.

El interfase USB actualiza códigos y datos enviados porInternet

Fuente: Autor

6 CUESTIONARIO

a) ¿Cuál es la función de los sensores en el automóvil?Medir y mantener al tanto a la Ecu de los parámetros de funcionamiento del motor, proporcionando lainformación, es decir, de emitir las señales de entrada a la unidad de control para que esta pueda determinarla orden de salida

b) ¿Cuál es la función de los actuadores dentro del automóvil?Son dispositivos que mediante una señal de salida se encargan de corregir parámetro dentro del motor paraque este pase a un funcionamiento correcto.

c) ¿Cómo podemos identificar cuando el MAP e IAT están unidos en un mismo componente?Por el número de cables y cerciorándonos con ayuda del multímetro para diferenciar masas y alimentacionesde cada sensor.

d) ¿Por qué el IAC es un actuador?Debido a que este entra en funcionamiento al momento del ralentí es decir espera una señal de salida de laECU notificándole que está a tal RPMs y en ese momento entra en funcionamiento abriendo el paso al aire

e) ¿Cuál es el objetivo de un escáner automotriz? La primera de ella y tal vez la más básica es poder leer o ver la respectiva identificación ECU. Así

mismo nos muestra códigos que presenten error. Un uso que se relaciona con el anterior es borrar esos códigos de error que aparecen en la lectura

inicial. Dentro de las funciones más buscadas y usadas está la de realizar un autodiagnóstico de forma

global en el automóvil.


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7 CONCLUSIONES

Según el tipo de encendido podemos darnos cuenta de la gama del vehículo y con ello del númerode sensores y actuadores.

Cuando el vehículo consta de un sistema transistorizado podemos deducir que este solo tiene CMPy no consta de CKP, debido a que el encendido lo marca el distribuidor. Hay diferentes presentaciones de los sensores, incluso están combinados y como fue el caso delMAP y el IAT.

Todos los escáneres tiene diferentes interfaz pero cumplen casi con las mismas funciones dediagnóstico, multímetro y osciloscopio.

8 RECOMENDACIONES

Tener apagado el vehículo al moeento de reconocer los sensores y actuadores para evitaraccidentes

Tener cuidado al momento del reconocimiento debido a que se puede dejar algun soketdesconectado porque puede ocasionar problemas en el encedido del vehículo.

Tratar con cuidado los sensores y actuadores si es el caso que se los desmonte ya que podriaafectar a las calibraciones del mismo.

Tener bien cargado el escaner sea el tipo que se para realizar unreconocimiento ams didactico y sinincovenientes.

9 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Y DE LA WEB (CONSIDERAR LA NORMA APA, USO DEBASES DIGITALES DE MIESPE)[1] BOSCH, Robert. Manual de la Técnica del Automóvil. 4ª ed. Reverte. Barcelona 2005.[2] BASSHUISEN, Richard van; SCHÄFER, Fred. Internal combustion engine handbook: basics,components, systems, and perspectives. 1ª ed. SAE International. Warrendale 2004 [3] Documento sobre Sensores en el funcionamiento de un Motor. Escuela Técnico Profesional,Universidad de Atacama, Chile. http://www.etp.uda.cl.

FECHA DE ENTREGA Latacunga 28 de Julio de 2015

Firmas

Elaborado por:

EstudianteLuis Loachamín

Revisado :

Ing. German Erazo L. MSc.

Calificacion :

informe sesores

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