principios del obdii
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PRINCIPIOS DEL OBDII POR ROGER GUSTAVO SARAVIA ARAMAYO
LA PAZ, BOLIVIA - 2017
PRESENTACIÓN
Este es un texto sobre la teoría y conceptos del estándar de diagnóstico a bordo segunda generación u OBDII que llevan todos los vehículos livianos desde 1996. Este texto pretende ser de referencia para técnicos automotrices que reparan los vehículos de hoy en día y los cuales llevan no poca electrónica en sus motores; no obstante, éste material puede ser útil también para cualquier propietario o entusiasta de vehículos que haga el seguimiento y mantenimiento por cuenta propia.
Este texto le ayudará a comprender que:
Los vehículos actuales incluyen sistemas de motor cuyo diseño de funcionamiento está más orientado a lo ecológico o al tratamiento de las emisiones.
Para identificar las causas de problemas de rendimiento del motor, es necesario saber cómo funciona el mismo según los requerimientos del estándar OBDII
La luz CHECK no siempre está relacionada con problemas de manejabilidad del vehículo.
Los sensores, conmutadores y actuadores tienen un rol mucho más importante en un vehículo OBDII.
Para escanear completamente y correctamente un vehículo, es importante conocer los detalles de los monitores de un sistema OBDII.
Interpretar correctamente los códigos de diagnóstico de falla es clave para el éxito del rumbo que deba tomar cualquier reparación del vehículo.
Existen diversos tipos de escáneres y se tiene una manera para elegir el más apropiado para su taller.
Este texto es fruto de investigación, recopilación, estudio y experiencia. Dedicado a la gente culta preocupada por escanear sus vehículos.
“Si se le da la respuesta al técnico, probablemente vaya a reparar el vehículo; pero, si al técnico se le instruye cómo trabaja y funciona el vehículo, cómo funciona el equipo de diagnóstico y cómo él debe pensar por sí solo, puede que termine siendo capaz de reparar cualquier cosa”.
Contenido PRESENTACIÓN ................................................................................................................................................ 1
1 INTRODUCCION AL OBDII ...................................................................................................................... 5
1.1 PASADO Y PRESENTE DEL OBDII ...................................................................................................... 9
1.2 POR QUE EL OBDII? ............................................................................................................................. 10
1.3 EL OBDII Y LAS PRUEBAS DE EMISIONES .................................................................................... 10
1.4 DIAGNOSTICOS OBDII ........................................................................................................................ 11
1.5 EL EXAMEN OBDII .............................................................................................................................. 12
1.6 PRUEBAS OBDII ................................................................................................................................... 13
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1.7 ACTUALIZACIONES DEL HARDWARE OBDII ............................................................................... 13
1.8 HERRAMIENTAS y EQUIPO OBDII ................................................................................................... 14
1.9 DIAGNÓSTICOS CON ESCÁNER ....................................................................................................... 14
1.10 UNA BREVE HISTORIA DE IMPLICACIONES DE LARGO ALCANCE ........................................ 15
1.11 BREVE HISTORIA CRONOLOGICA DEL OBD II ............................................................................. 16
1.12 PRIMERAS APLICACIONES OBDII ................................................................................................... 18
1.13 MÁS ALLÁ DEL OBDII ........................................................................................................................ 18
1.14 ILUSTRACIONES .................................................................................................................................. 19
2 LA LUZ CHECK ENGINE ........................................................................................................................ 21
2.1 OTRAS CONSIDERACIONES IMPORTANTES ................................................................................. 23
2.2 ILUSTRACIONES .................................................................................................................................. 24
3 CODIGOS DE DIAGNOSTICO DE FALLA (DTC) ................................................................................. 24
3.1 INTRODUCCION ................................................................................................................................... 24
3.2 FUNDAMENTOS ................................................................................................................................... 25
3.3 CÓDIGOS DE FALLA ACTUALES, PENDIENTES E HISTÓRICOS (SOLO OBD II) ................... 26
3.4 CATEGORÍAS DE CÓDIGOS DE FALLA ........................................................................................... 27
3.5 CÓDIGO DE DIAGNOSTICO DE FALLA DTC TIPO BYTE ............................................................. 27
3.6 ESTÁNDAR SAEJ2012: CODIGOS DE DIAGNOSTICO DE FALLA DTC ...................................... 28
3.6.1 ANOMALÍA GENERAL DE CIRCUITO .......................................................................................... 28
3.6.2 RANGO/RENDIMIENTO ................................................................................................................... 28
3.6.3 VALOR BAJO DE ENTRADA PROVENIENTE DEL CIRCUITO ................................................. 28
3.6.4 VALOR ALTO DE ENTRADA PROVENIENTE DEL CIRCUITO ................................................. 29
3.6.5 DESGLOSE DE LOS CODIGOS DE FALLA DTC Y CODIGOS PRINCIPALES ......................... 29
3.6.6 DTCS NO UNIFORMES ..................................................................................................................... 29
3.7 RECUPERANDO LOS CODIGOS DE DIAGNOSTICO FALLA DTC ............................................... 30
3.8 OTRAS CONSIDERACIONES IMPORTANTES ................................................................................. 30
3.9 CUADRO CONGELADO DE DATOS O INSTANTANEA DE FALLA ............................................. 31
3.10 ILUSTRACIONES .................................................................................................................................. 31
A DESGLOSE DE LOS DÍGITOS DE UN CÓDIGO DE DIAGNÓSTICO DE FALLA OBDII ............... 31
4 MONITORES (SOLO OBD II) .................................................................................................................. 34
4.1 MÁS SOBRE MONITORES Y COMO TRABAJAN - MONITORES CONTINUOS ......................... 36
4.1.1 MONITOR DE FALTA DE CHISPA ................................................................................................. 36
4.1.2 DETECCION DE FALTA DE CHISPA (COMBUSTION INCOMPLETA) .................................... 36
4.1.3 MONITOR DE SISTEMA DE COMBUSTIBLE ............................................................................... 37
4.1.4 MONITOR COMPRENSIVO DE COMPONENTES (CCM) ............................................................ 37
4.1.5 MONITORES NO-CONTINUOS ....................................................................................................... 37
4.1.6 MONITOR DEL SENSOR DE OXÍGENO (CON CALENTADOR INCLUIDO) ............................ 37
3
4.1.7 MONITOR DEL CATALIZADOR ..................................................................................................... 38
4.1.8 MONITOR DEL SISTEMA DE EVAPORACIÓN ............................................................................ 38
4.1.9 SISTEMA DE AIRE DE SECUNDARIO ........................................................................................... 39
4.1.10 MONITOR DE RECIRCULACION DE GASES DE ESCAPE EGR .............................................. 39
4.2 ESTRATEGIAS DE CONTROL Y DIAGNÓSTICOS OBDII DEL POWERTRAIN .......................... 39
4.2.1 FALTA DE CHISPA O COMBUSTIÓN INCOMPLETA EN EL MOTOR ..................................... 40
4.2.2 MONITOR DE EFICIENCIA DEL CATALIZADOR ....................................................................... 41
4.2.3 MONITOREO DEL SENSOR DE OXIGENO Y SU CALENTADOR ............................................. 42
4.2.4 MONITOREO DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE ....................................................................... 43
4.2.5 MONITOREO DEL SISTEMA DE EVAPORACIÓN ....................................................................... 44
4.2.6 MONITOREO DEL SISTEMA DE RECIRCULACIÓN DE GASES DE ESCAPE ......................... 45
4.2.7 MONITOREO DEL SISTEMA DE AIRE SECUNDARIO ............................................................... 46
4.2.8 MONITOREO COMPRENSIVO DE COMPONENTES ................................................................... 47
4.3 RESUMEN .............................................................................................................................................. 48
4.4 ILUSTRACIONES .................................................................................................................................. 49
5 ESTADO DE PREPARACIÓN DE LOS MONITORES ........................................................................... 52
5.1 CUESTIONES DE LOS ESTADOS DE PREPARACION .................................................................... 53
5.2 OTRAS CONSIDERACIONES IMPORTANTES ................................................................................. 54
5.3 CICLOS DE CONDUCCION ................................................................................................................. 55
5.4 CORRIENDO UN CICLO DE CONDUCCION .................................................................................... 56
5.5 MODO 6 .................................................................................................................................................. 57
5.6 ILUSTRACIONES .................................................................................................................................. 57
6 MODOS DE OPERACIÓN DE UN VEHÍCULO ...................................................................................... 59
6.1 CONDUCCIÓN ESTABLE DE CRUCERO .......................................................................................... 61
6.2 ACELERACIÓN ..................................................................................................................................... 62
6.3 MODO DE DECELERACIÓN Y EMPOBRECIMIENTO .................................................................... 62
6.4 FUNCIONES DEL CEREBRO DEL POWERTRAIN (PCM) EN LOS DIAGNOSTICOS OBDII ..... 63
6.4.1 AUTODIAGNÓSTICO DEL MICROPROCESADOR PARA ASEGURAR LA CORRECTA OPERACIÓN DEL CEREBRO PCM ................................................................................................................ 63
6.4.2 DIAGNÓSTICO A BORDO EN TIEMPO REAL Y ALERTAR AL CONDUCTOR ILUMINANDO LA LUZ (CHECK) ............................................................................................................................................. 63
6.4.3 FUNCIONES OBDII ........................................................................................................................... 64
6.4.4 FUNCIONES DEL CEREBRO DEL POWERTRAIN PARA REDUCIR LAS EMISIONES Y CUMPLIR LAS REGULACIONES OBDII DURANTE LA OPERACIÓN EN CIRCUITO ABIERTO ....... 64
6.4.5 FUNCIONES DEL CEREBRO DEL POWERTRAIN PARA REDUCIR LAS EMISIONES Y CUMPLIR LAS REGULACIONES OBDII DURANTE LA OPERACIÓN DE CIRCUITO CERRADO ...... 65
6.4.6 ENRIQUECIMIENTO EN LA ACELERACIÓN ............................................................................... 65
6.4.7 EMPOBRECIMIENTO EN DECELERACIÓN Y CONTROL DE VELOCIDAD EN RALENTÍ .. 66
4
6.4.8 CONTROL DE VELOCIDAD MARCHA LENTA O RALENTÍ ..................................................... 66
6.4.9 AJUSTE AUTOMATICO DEL SISTEMA ........................................................................................ 66
6.5 ILUSTRACIONES .................................................................................................................................. 67
7 FUNDAMENTOS DE ESCANERES ......................................................................................................... 69
7.1 DIAGNÓSTICOS DE PUERTA DELANTERA VERSUS PUERTA TRASERA ................................ 69
7.2 QUIÉN NECESITA UN ESCÁNER? ..................................................................................................... 70
7.2.1 CÓMO SE CONECTA UN ESCÁNER? ............................................................................................ 70
7.2.2 QUÉ PUEDE HACER UN ESCÁNER ............................................................................................... 70
7.2.3 CUÁNDO UNO DEBERÍA USAR UN ESCÁNER? ......................................................................... 72
7.2.4 LA ÚNICA MANERA DE APRENDER UNA HERRAMIENTA ES PRACTICANDO ................. 73
7.2.5 QUÉ ESCÁNER DEBE COMPRAR? ................................................................................................ 73
7.3 TIPOS DE HERRAMIENTAS DE DIAGNOSTICO ............................................................................. 73
7.3.1 RECUPERANDO LOS CÓDIGOS DE FALLA ................................................................................. 73
7.3.2 LECTORES DE CÓDIGOS ................................................................................................................ 74
7.3.3 ESCÁNERES ....................................................................................................................................... 74
7.3.4 CARACTERÍSTICAS DE LOS ESCÁNERES PROFESIONALES .................................................. 75
7.3.5 ESCÁNER DE FABRICANTE INDEPENDIENTE U OEM? ........................................................... 76
7.3.6 ESCÁNER COMPATIBLE CON LA CAN ........................................................................................ 76
7.3.7 ESCÁNER SOFTWARE ..................................................................................................................... 77
7.3.8 ESCÁNER CON CAPACIDADES DE OSCILOSCOPIOS ............................................................... 77
7.3.9 QUÉ ESCÁNERES PREFIEREN LOS TÉCNICOS? ........................................................................ 78
7.3.10 DIAGNÓSTICOS AVANZADOS CON ESCÁNERES ........................................................................ 78
7.3.11 OTRAS COSAS A TENER EN CUENTA MÁS ALLÁ DE LOS ESCÁNERES ................................ 79
7.4 ELIGIENDO EL ESCANER CORRECTO ............................................................................................ 79
7.4.1 ENTENDIENDO SU VALOR ............................................................................................................ 80
7.4.2 INSTRUYA A SUS MECÁNICOS: LOS DESAFÍOS ....................................................................... 80
PASO 1: IDENTIFIQUE SU NECESIDAD ...................................................................................................... 81
PASO 2: IDENTIFIQUE EN LO QUE UD. NO TRABAJA ............................................................................ 82
PASO 3: INVESTIGUE SOBRE LAS HERRAMIENTAS (ESCÁNERES) .................................................... 82
PASO 4: ANALIZAR EL RETORNO DE LA INVERSIÓN ............................................................................ 83
PASO 5: DEMOSTRACIÓN DE LA HERRAMIENTA .................................................................................. 84
PASO 6: IMPLEMENTAR LA HERRAMIENTA ............................................................................................ 84
7.4.3 MANTÉNGALO SIMPLE .................................................................................................................. 85
7.5 OTRAS CONSIDERACIONES IMPORTANTES ................................................................................. 85
7.6 HERRAMIENTA DE DIAGNÓSTICO OBDII (SAEJ1978) ................................................................. 85
7.6.1 MODOS DE DIAGNOSTICO DE UN ESCANER (SAEJ1979) ....................................................... 86
7.6.2 MODOS DE PRUEBA MEJORADOS SAEJ2190 ............................................................................. 87
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7.7 ILUSTRACIONES .................................................................................................................................. 88
8 PARAMETROS IDENTIFICADOS (PID) ................................................................................................. 92
8.1 ILUSTRACIONES .................................................................................................................................. 94
APENDICE A ..................................................................................................................................................... 96
A.1 POWERTRAIN Y CONTROLES DE EMISIÓN EN VEHÍCULOS DE PASAJEROS ....................... 96
A.1.1 GENERALIDADES ............................................................................................................................ 96
A.1.2 ESTRANGULADOR Y MÚLTIPLE DE ADMISIÓN ....................................................................... 98
A.1.3 ESCAPE Y SISTEMA DE COMBUSTIBLE ..................................................................................... 98
A.1.4 COMBUSTIÓN Y DINÁMICA ROTACIONAL ............................................................................... 99
A.1.5 TRANSMISIÓN AUTOMÁTICA .................................................................................................... 100
A.2 SENSORES Y ACTUADORES USADOS EN LOS SISTEMAS OBDII ........................................... 100
A.3 ILUSTRACIONES ................................................................................................................................ 102
APENDICE B RECOMENDACIONES PARA DIAGNOSTICOS OBDII ............................................... 104
B.1 PROCEDIMIENTO DE RESOLUCIÓN DE FALLOS (1) .................................................................. 104
B.2 PROCEDIMIENTO DE RESOLUCIÓN DE FALLOS (2) .................................................................. 104
B.3 GENERALES ........................................................................................................................................ 106
B.4 SENSORES DE OXIGENO Y MODO 06 ............................................................................................ 106
B.5 PARAMETROS DE IDENTIFICACION (PIDs) ................................................................................. 107
B.6 AJUSTE DE COMBUSTIBLE ............................................................................................................. 109
B.7 EL ACEITE DE MOTOR Y OTROS ................................................................................................... 110
B.8 ILUSTRACIONES ................................................................................................................................ 110
REFERENCIAS ............................................................................................................................................... 111
1 INTRODUCCION AL OBDII
GENERALIDADES
El OBDII es un sistema de diagnóstico a bordo y a su vez una metodología de servicio.
Los sistemas de diagnóstico a bordo OBD fueron diseñados para mantener bajas las emisiones de los vehículos, incluyendo vehículos livianos y medianos de servicio.
Dichos sistemas de diagnóstico son implementados incorporando software y hardware adicional en el sistema electrónico del vehículo para recolectar y analizar datos disponibles en la computadora a bordo, y monitorear todo el sistema de control de emisiones.
OBDII es la siguiente generación del sistema OBD para vehículos. OBDII está diseñado para reducir el tiempo entre la ocurrencia de una determinada falla y su detección/ reparación, con el objetivo de reducir las emisiones de hidrocarbonos HC causadas por anomalías del sistema de control de emisiones en los vehículos.
El OBDII proporciona información adicional para el diagnóstico y reparación de problemas relacionados con las emisiones del vehículo.
El OBDII también minimiza el daño a otros sistemas o componentes de un vehículo.
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El conductor del vehículo tiene que ser notificado el momento en que el vehículo empieza a exceder los estándares de emisiones; iluminándose el testigo (CHECK). Un incremento en las emisiones mayor al 50% del estándar permitido, es considerado inadmisible.
El OBDII estandariza el método de diagnóstico para almacenar códigos de diagnóstico de falla y encender el testigo (CHECK) el cual no deberá ser apagado o borrado hasta que la anomalía sea reparada.
El OBDII -sin embargo- enciende el testigo (CHECK) de manera selectiva en situaciones cuando las anomalías o fallas requieren la atención inmediata del conductor por motivos de seguridad.
El OBDII estandariza que los códigos de diagnóstico de falla registrados durante la detección de anomalías en los componentes relacionados con las emisiones del vehículo, puedan ser almacenados en una memoria sin la posibilidad de ser borrados previa reparación.
Las fallas o anomalías deben ser detectadas antes de que las emisiones excedan un umbral específico (generalmente 1.5 veces el estándar). En la mayoría de los casos, las fallas o anomalías deberán ser detectadas y registradas dentro de los 2 ciclos de conducción o viajes (“ciclos californianos”).
El OBDII estandariza la mayoría de los códigos de falla para las anomalías del vehículo identificados por áreas como ser: el powertrain (motor y transmisión), el chasis, el habitáculo, etc.
Una terminología estándar para todos los códigos OBDII (SAE J1930) es requisito.
Un freeze frame o instantánea de falla deberá ser almacenado cuando una primera anomalía sea detectada.
El OBDII estandariza sobre la cantidad de memoria (cuadro congelado de datos o freeze frame) que debe usarse para las lecturas de los sensores del vehículo cuando se registra un código de falla histórico.
Más aún, el OBDII exige un Cuadro Congelado de Datos, Instantánea de la Falla o Freeze Frame, que permita al cerebro almacenar en memoria las condiciones exactas de operación en el momento de la ocurrencia de una falla; de tal manera que, las fallas intermitentes puedan ser investigadas repitiendo las mismas condiciones en las cuales ocurrió el problema.
La mayoría de los componentes incluyendo el catalizador y el sistema de emisiones por evaporación, son monitoreados de tal manera que, cuando las emisiones exceden 1.5 veces el estándar, la falla es reconocida.
El OBDII requiere la detección de relativamente bajas tasas de falta de chispa o combustión incompleta para evitar un daño severo del catalizador.
El OBDII dictamina una herramienta estándar de diagnóstico -escáner- (SAE J1978) y un conector estándar para todos los vehículos fabricados en USA.
El OBDII exige que todos los códigos de falla puedan ser registrados el momento de su aparición y puedan ser recuperados mediante una herramienta de diagnóstico (escáner).
Los modos de diagnóstico (SAE J1979) incluyen:
Tratamiento de códigos de diagnóstico de falla.
Estado de preparación (“readiness”) de los monitores de sistemas relacionados con las emisiones.
Información del vehículo en vivo.
Información del cuadro congelado de datos (del momento de la falla).
Los datos de diagnóstico deberán estar disponibles cuando sean requeridos por un escáner. Todos los resultados de las pruebas recientes y los límites con los cuales son comparados, deberán estar disponibles para todos los sistemas de control de emisiones en los cuales los diagnósticos OBDII sean ejecutados.
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El contenido de los mensajes y el protocolo de descarga están definidos para todos los códigos de falla, valores de lecturas específicas y datos del cuadro congelado o instantánea de falla. (Esto en cuanto a los detalles técnicos de comunicación del escáner con la computadora del vehículo).
El OBDII estandariza sobre la lectura de los sensores, formatos de los mensajes, prioridad de los mensajes, etc. para todos los vehículos. (Esto en cuanto a los detalles técnicos de comunicación del escáner con la computadora del vehículo).
ORIGENES Y EVOLUCION
Las normativas sobre el diagnóstico a bordo OBD para vehículos livianos y medianos (de motor de combustión interna) fueron introducidas en USA para implementar los estándares de la calidad del aire.
La Dirección de Control de Contaminación por Motores de Vehículos de California (Motor Vehicle Pollution Control Board - CMVPCB) fue creada en 1960.
La primera ley respetable para controlar la contaminación del aire fue adoptada por el Congreso de USA en 1970. El Congreso USA estableció la Agencia de Protección Ambiental o EPA con la responsabilidad de regular la contaminación de la atmósfera debido a motores de vehículo. Dicho Congreso también normó programas de inspección y mantenimiento (I/M) como alternativa para mejorar la calidad del aire.
Todas las regulaciones anteriores dieron lugar a la aparición del latón recolector de carbono (charcoal canister), válvulas de recirculación de gases de escape (EGR) y los convertidores catalíticos en 1975.
Más aún, en 1977, las enmiendas hechas a la ley sobre aire no-contaminado ordenaron la inspección y mantenimiento de vehículos en áreas altamente contaminadas afectadas por altas emisiones de hidrocarbonos.
La EPA en 1978, emitió su primera política de inspección y mantenimiento de vehículos (I/M) emisores de hidrocarbonos a la atmósfera.
Como las emisiones de contaminantes crecieron, las regulaciones de la EPA se volvieron más estrictas resultando en la introducción del convertidor catalítico de 3 vías, las computadoras a bordo y los sensores de oxígeno en 1981.
En 1989, el Código de Regulaciones de California o CCR, conocido como OBDII fue adoptado por la Junta del Recurso Aire de California (California Air Resources Board o CARB).
El OBDII requiere que los fabricantes de vehículos implementen un nuevo y comprensivo sistema de diagnóstico a bordo desde 1994 para sustituir al OBDI.
California y el gobierno federal establecieron una serie de pruebas para certificar los vehículos año 1996 y posteriores; dichas pruebas son conocidas como procedimientos federales de pruebas (FTP).
Las reglas del OBDII son una copia de las reglas CARB hasta 1997.
Las reglas de OBDII para 1998 han sido tomadas de los estándares EPA que incluyen entre otras cosas una computadora a bordo para predecir cuándo un vehículo puede fallar o no pasar las pruebas de emisiones.
El sistema OBDII está diseñado para satisfacer las regulaciones EPA las cuales limitan la cantidad de emisiones de hidrocarbono que emite un vehículo.
La intención del sistema OBDII es detectar la mayoría de las anomalías del vehículo cuando el rendimiento del sistema powertrain (motor y transmisión) o un componente del mismo se deterioran a tal punto que el vehículo se excede en emisiones de hidrocarbonos con relación a los estándares regidos por la EPA.
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El OBDII está asociado con el IM240, el programa mejorado para inspección y mantenimiento para Estados con normas sobre calidad del aire como California. El IM240 también está dentro el área de las nuevas pruebas ASE (automotive service excellence) para los “súper mecánicos”.
El Gobierno Federal de USA ha publicado procedimientos de prueba que incluyen varias etapas como la prueba de dinamómetro, el analizador de hidrocarbonos y otros analizadores. El vehículo es operado de acuerdo a un cronograma establecido de velocidad y carga (aplicada al motor) para simular la conducción en autopistas y ciudad. De esta manera, las emisiones son medidas usando los procedimientos anteriormente indicados. Los estándares han sido establecidos para la media vida útil del vehículo (5 años o 50000 millas –la primera en llegar-) y para toda la vida útil (10 años o 100000 millas). Los siguientes estándares son obligatorios al 100% a partir de 1996:
HC 0.31 g / milla = 0.19 g/km
CO 4.20 g / milla = 2.61 g/km
NOx 0.60 g / milla (no a diésel) = 0.37 g/km
1.25 g / milla (a diésel) = 0.78 g/km
Estas regulaciones FTP son obligatorias para todos los vehículos livianos o medianos de servicio en USA. Los estándares europeos y asiáticos son más relajados. Los estándares europeos y asiáticos no han sido finalizados del todo por sus respectivos países.
Tanto las regulaciones CARB como la EPA requieren el monitoreo de todos los sistemas, la iluminación del testigo (CHECK) y el registro de un código de diagnóstico de falla DTC (Diagnostic Trouble Code) cuando una anomalía es detectada.
Los siguientes requerimientos OBDII son obligatorios:
Todos los sistemas de control de emisiones del vehículo y todos sus componentes que afecten dichas emisiones deben ser monitoreados. Las anomalías deberán ser detectadas antes que excedan 1.5 veces el estándar especificado por la Agencia de Protección Medioambiental (EPA).
Las anomalías deberán ser detectadas dentro de 2 ciclos de conducción.
Si una anomalía es detectada, el testigo (CHECK) deberá ser encendido.
El OBDII monitorea más componentes y sistemas que el OBDI, incluyendo:
Convertidores catalíticos.
Sistema de control de emisiones por evaporaciones (de combustible).
Emisiones relacionadas con el rendimiento del powertrain (motor y transmisión) – sensor de oxígeno.
Emisiones relacionadas con los sensores y actuadores – monitoreo del EGR (recirculación de gases de escape).
Detección de falta de chispa o combustión incompleta en el motor.
Ventilación positiva del –block- (PCV) (implementación 2002-2004).
Sistema de combustible – rendimiento del combustible en circuito cerrado.
Termostatos (implementación 2000 – 2002)
Los componentes son monitoreados según lo siguiente:
Continuidad en su circuitería y valores fuera de rango de los sensores, actuadores, interruptores y cableado.
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Chequeos funcionales de los componentes de salida listados anteriormente.
Chequeos de coherencia de valores durante la operación del vehículo, como ser: racionalidad, sanidad, o chequeos lógicos de componentes de entrada y de salida donde fueren aplicables.
Las anomalías del PCV (Ventilación positiva de crankcase –block-) pueden incrementar las emisiones en 1.2 g/milla (0.75 g/km) de hidrocarbonos por vehículo.
Las evaluaciones que se llevan a cabo una vez por viaje son:
Eficiencia del catalizador (eficiencia del conversor)
Calentador del catalizador (tiempo en alcanzar cierta temperatura)
Sistema de emisiones por evaporación (flujo de aire / detección de fuga de evaporación)
Sistema secundario de aire (cantidad de aire adecuada durante marcha lenta o ralentí)
Sensor de oxígeno (voltaje de salida y frecuencia de respuesta)
Sensor de oxígeno (corriente y caída de tensión)
Sistema EGR (tasa adecuada de flujo de gas de escape vertido en el múltiple de admisión)
Las evaluaciones continuas son:
Detección de falta de chispa o combustión incompleta (porcentaje de falta de chispa o cilindro afectado)
Rendimiento del sistema de combustible (cantidad de entrega mediante inyección de combustible)
Monitoreo exhaustivo de componentes – sensores de entrada y actuadores de salida que puedan afectar las emisiones
Aunque el OBDII y sus requerimientos reflejan el estado del arte en cuanto a su capacidad como sistema, hay limitaciones en las técnicas actuales para detectar la anomalía en los componentes de un vehículo. Estas limitaciones no permiten a los sistemas OBDII sustituir o tomar el lugar de las pruebas tipo FTP (procedimientos federales de pruebas) para la medición de las emisiones de vehículos.
La razón radica en que los sistemas de monitoreo pueden detectar cuándo los componentes están funcionando dentro de su rango operacional pero no pueden determinar cuan preciso están funcionando dentro de dicho rango.
Las actividades de investigación y desarrollo (I&D) en el área del monitoreo de anomalías de los componentes de vehículos como los convertidores catalíticos, están avanzando a pasos agigantados.
Existe bastante campo para aplicaciones de control avanzado y técnicas de procesamiento de señales para controlar las emisiones de gases de escape de vehículos OBDII.
1.1 PASADO Y PRESENTE DEL OBDII
Todos los vehículos de pasajeros y camiones livianos, años 1996 en adelante, vienen equipados con el OBDII, aunque sus primeras aplicaciones fueron introducidas en 1994 en un número limitado de vehículos.
Lo que hace al OBDII diferente de todos los anteriores sistemas de diagnóstico, es que, el OBDII está estrictamente orientado a las emisiones. En otras palabras, el OBDII iluminará la luz CHECK (lámpara indicadora de falla – malfunction indicator lamp) cualquier momento en que el vehículo llegue a exceder 1.5 veces los estándares del procedimiento federal de pruebas (FTP) para el año y modelo de determinado vehículo. Esto incluye cualquier momento en el que una falta de chispa del tipo aleatoria pueda causar un incremento general en las emisiones de HC; cualquier momento en el que la eficiencia del catalizador caiga
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por debajo de cierto umbral; cualquier momento en que el sistema detecte una fuga de aire en el sistema hermético de combustible; cualquier momento en que una falla en el EGR cause una elevación de las emisiones de NOx; o cualquier momento en el que un sensor importante u otro dispositivo de control de emisiones vaya a fallar. En otras palabras, la luz CHECK se encenderá aun cuando el vehículo aparente estar funcionando con normalidad sin problemas reales de manejabilidad del mismo.
Por lo tanto, el propósito principal de la lámpara CHECK de un vehículo equipado con OBDII, es alertar cuando el vehículo esté contaminando para que sus problemas de emisiones sean reparados. Pero todos sabemos lo fácil que es ignorar los testigos de advertencia hasta que termine saliendo humo del capó o hasta que el motor esté produciendo sonidos horribles. Es por eso que las entidades reguladoras quieren incorporar el OBDII en programas existentes y mejorados de inspección de emisiones de vehículos. Si la luz CHECK está encendida en un vehículo objeto de prueba, éste no aprobará dicha prueba aunque las emisiones de su tubo de escape estén dentro de límites aceptables.
1.2 POR QUE EL OBDII?
El problema con la mayoría de los programas de inspección de vehículos es que fueron desarrollados en los 1980 para identificar a los grandes contaminantes. Dichas pruebas fueron diseñadas principalmente para medir las emisiones en ralentí de los vehículos a carburador (los cuales son muy contaminadores en ralentí); y para verificar solo dos contaminantes: los hidrocarbonos sin quemar (HC) y el monóxido de carbono (CO). Los puntos de aprobación o de falla para varios años y modelos de vehículos fueron establecidos preferentemente tolerantes con relación a minimizar el número de fallas. Por consiguiente, un gran número de vehículos modelos más recientes que no debían aprobar las pruebas de emisiones, aprobaron las mismas de todas maneras.
Esfuerzos en actualizar los programas de inspección de vehículos hacia los nuevos estándares I/M 240 han fracasado debido a la falta de apoyo público y político. El programa I/M 240 requiere una prueba de emisiones del tipo “intensivo” sobre un chasis dinamómetro mientras el vehículo es operado a distintas velocidades siguiendo cuidadosamente un recorrido pre-escrito de conducción. Mientras esto es realizado, los gases del tubo de escape deben ser analizados para verificar sus emisiones. El total de emisiones para un ciclo de conducción completo de 240 segundos, debe ser promediado basado en un esquema de calificación compuesto en cuanto a las emisiones que determine si el vehículo aprueba o no la prueba. También está incluido una prueba de flujo de purga del sistema de evaporación para medir la tasa de flujo por la válvula de purga del latón contenedor (canister), y una prueba de presión (en motor apagado) del sistema de control de emisiones por evaporación para chequear el tanque de combustible, los ductos y la tapa del tanque, en cuanto a fugas.
El programa I/M 240 fue impuesto en muchos lugares de USA que no cumplían estándares ambientales nacionales sobre la calidad del aire (NAAQ). Pero luego de que dicho programa fracasó en Maine, la mayoría de los otros Estados tampoco lo aceptaron y solo Colorado siguió adelante con el programa I/M 240. El costo y la complejidad del programa I/M 240 combinado con el pobre entusiasmo público en cuanto a su aceptación, lo condenaron desde su inicio. Por consiguiente, ahora depende de cada Estado tener planes alternativos para la mejora de la calidad del aire. Un elemento importante en varios de dichos planes es el OBDII.
1.3 EL OBDII Y LAS PRUEBAS DE EMISIONES
Otro tema OBDII es que una gran cantidad de lugares están aplicando las pruebas de emisiones OBDII en vez de las pruebas de tubo de escape. Las pruebas OBDII son rápidas y fáciles; no requieren un costoso chasis dinamómetro o un analizador de emisiones y brinda el resultado de falla o aprobación en un minuto o
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menos. No existe riesgo de daño al vehículo (como podría ocurrir cuando el vehículo está sobre un chasis dinamómetro) y la confiabilidad de una prueba OBDII es actualmente mucho mejor que una prueba de emisiones de tubo de escape. Y por qué? Porque el sistema OBDII monitorea las emisiones 24/7 los 365 días del año. No existen etapas en sus procesos que se puedan evadir de manera arbitraria para permitir que aprueben o reprueben más o menos determinados vehículos. Todos danzan la misma melodía y deben cumplir los mismos requerimientos.
¿Está Ud. listo para arrancar con el OBDII? Ud. debería estar listo porque cualquier cantidad de lugares en el Mundo han anunciado sus planes para cambiar sus programas de pruebas de emisiones al OBDII.
En vez de realizar las pruebas de emisiones en el tubo de escape y sobre un dinamómetro, una prueba OBDII requiere tan solo de un enchufe y toma segundos. Aún más, el OBDII puede detectar problemas de emisiones que no se detectan con las pruebas de tubo de escape; lo cual significa que, las fallas por pruebas de emisiones bajo los programas de prueba OBDII, pueden ser significativamente altos.
La segunda generación del software para el auto-diagnóstico de emisiones ha sido exigida para todos los vehículos nuevos vendidos desde 1996 incluyendo los de importación. El OBDII es una herramienta de diagnóstico muy poderosa que puede revelar lo que está ocurriendo dentro del sistema de control del motor.
A diferencia de los sistemas OBD anteriores que establecían un DTC cuando un circuito estaba en corte, abierto o con lecturas fuera de rango, el OBDII está principalmente orientado al tema de las emisiones y registrará códigos de falla cada vez que las emisiones del vehículo excedan 1.5 veces el estándar federal. También establecerá códigos si se tiene una falla importante de sensor aunque algunos tipos de los problemas de los sensores no siempre registrarán un código. Consecuentemente, la luz CHECK ENGINE en un vehículo equipado con OBDII, puede activarse cuando no exista un problema aparente de manejabilidad del vehículo; o puede que dicha luz no se encienda en un vehículo que está experimentando un problema evidente de manejabilidad.
El factor determinante para que se encienda o no la luz CHECK depende del efecto en las emisiones. En muchas instancias, las emisiones pueden ser controladas o contenidas a pesar de la falla de algún sensor, por medio del ajuste en la compensación de combustible. De tal manera, mientras sea posible mantener las emisiones bajo el límite, el sistema OBDII no tendrá una razón para encender la luz CHECK.
1.4 DIAGNOSTICOS OBDII
Desde la llegada de los diagnósticos a bordo OBD para motores de vehículos, el proceso de diagnosticar los problemas de manejabilidad es el mismo de siempre aunque muy diferente también. Cuando el OBD I evolucionó hacia el OBD II en 1996, la parte electrónica de los diagnósticos de los problemas de manejabilidad se volvió más fácil. Esto debido a que la red electrónica de los vehículos OBD II es mucho más comprensiva y porque casi todas las funciones mecánicas controladas por el Powertrain (motor y transmisión) vinieron a ser funciones electro-mecánicas.
La mayoría de nosotros ha notado la superior funcionalidad de un sistema OBD II con relación a un sistema OBD I. Algunas de las capacidades mejoradas de un sistema OBD II podrán ser encontradas en un sistema OBD I. Pero la gran mayoría, no. Como se mencionó anteriormente, el OBD II fue adoptado en 1996. Pero uno podrá encontrar algunos modelos de ciertos fabricantes de vehículos que introdujeron el OBD II tempranamente como en 1994. Esos primeros vehículos OBD II se fabricaron con los dos conectores: el conector OBD II de 16 pines y el conector específico del vehículo para acceder a los otros sistemas.
Todos los vehículos equipados con OBDII llevan un conector común de 16 pines para el diagnóstico y usan los mismos códigos de falla genéricos. Esto significa que todo lo que uno necesita es un lector de códigos o herramienta de diagnóstico compatible para poder chequear los estados de preparación, leer y eliminar los
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códigos. Los programas de emisiones gubernamentales requieren facilidades para la inspección de vehículos como herramientas de diagnóstico más sofisticadas que inclusive graban o registran los datos del vehículo para propósitos de justamente llevar un registro; de lo contrario, estarían usando el mismo escáner y tecnología que cualquier otro.
El OBDII solo identifica las fallas en circuitos o sistemas particulares. No nos dice qué componente debe reemplazarse. Debe hacerse un diagnóstico adicional para aislar la falla.
Hay que recordar que muchos problemas potenciales no son directamente monitoreados por el OBD II. Su operación es inferida y la falla de uno o varios de ellos puede ser detectada como un cambio radical en la corrección de combustible. Ejemplos de componentes que no son monitoreados de manera directa por el OBD II son: inyectores obstruidos o con fugas, filtros de gasolina obstruidos, filtros de aire obstruidos, componentes de motor dañados, escape obstruido, etc.
Para acceder a un sistema OBDII se tiene que enchufar el lector de códigos al conector de 16 pines (nota: ya no existen códigos manuales como aquellos que se obtenían mediante parpadeo). El conector, por lo general, está localizado por debajo del tablero cerca de la columna de dirección. Aunque en algunos vehículos puede ser difícil de ubicarlo. En varios vehículos Honda, el enchufe está localizado por detrás de la bandeja. En los vehículos BMW y VW está localizado detrás de los paneles de adorno o acabado. En los Audi uno puede encontrarlo oculto por detrás de la bandeja del asiento trasero.
1.5 EL EXAMEN OBDII
El examen OBDII es un simple chequeo mediante una computadora que se enchufa para verificar 4 temas:
1. El número de identificación del vehículo (VIN).
2. Que el sistema OBDII del vehículo esté listo (que todos los estados de preparación de los monitores requeridos hayan sido completados).
3. El estado de la lámpara (CHECK). La lámpara deberá estar funcionando correctamente y encenderse cuando sea comandada para ello; de lo contrario podría estar apagada pretendiendo indicar que no se tienen códigos de falla.
4. Que el vehículo no tenga códigos de falla de diagnóstico que puedan causar que la lámpara CHECK esté encendida.
El OBDII monitorea las faltas de chispa, la eficiencia del conversor catalítico, el calentador del catalizador (si es usado), el sistema de evaporaciones, el sistema de inyección de aire (si es usado), el termostato del refrigerante (desde el año 2000), el sistema de ventilación positiva del block (a partir del año 2002) e inclusive los sistemas de aire acondicionado A/C en algunos vehículos 2002 o recientes.
Si surge una situación en alguno de dichos sistemas monitoreados, de tal manera que, pueda causar un problema de emisiones real o potencial, el OBDII hará un seguimiento, registrará un código de falla y eventualmente puede que encienda la luz CHECK. La mayoría de los códigos de falla toman tiempo para madurar y no encenderán la lámpara CHECK de manera inmediata. Puede que el OBDII espere hasta detectar el mismo problema en dos ciclos de manejo separados antes de convertir un código de falla pendiente en un código maduro e iluminar la luz CHECK, El tema de fondo es que, si la luz está encendida, el vehículo no aprobará el examen OBDII. El problema deberá ser reparado y la luz CHECK deberá estar apagada antes de que el vehículo pueda aprobar dicha prueba.
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1.6 PRUEBAS OBDII
Una prueba oficial de emisiones OBDII consiste en tres partes:
1. Un inspector verifica si la luz CHECK se enciende en llave en contacto. Si la luz no se enciende, entonces falla la prueba de verificación de testigo.
2. Un escáner es enchufado al conector de diagnóstico (DLC) y verifica el sistema en cuanto a su estado de preparación de los monitores. Si no están listos más del número permitido de monitores, el vehículo es rechazado y se le pide que vuelva luego de que sea conducido lo suficiente como para establecer todos los indicadores de estado de preparación de monitores. El escáner también verifica el estado de la luz CHECK (encendida o apagada?) y realiza la descarga de cualquier código de falla que pueda haber. Si la luz CHECK está encendida y no hay códigos de falla, el vehículo no pasa la prueba y deberá ser reparado. El vehículo tampoco pasa la prueba si no tiene el DLC, si éste ha sido alterado o si falla en la provisión de datos.
3. Como verificación final del sistema, el escáner es usado para comandar la luz CHECK así constatar que la misma puede recibir comandos de la computadora a bordo.
Si la luz OBDII está activa o el vehículo ha fallado las pruebas de emisiones, el primer trabajo es verificar el problema. Esto implica conectarse al sistema OBDII y descargar todos los códigos de falla así como verificar los datos de todos los sistemas que a uno le puedan ayudar a dar con aquello que está causando el problema. Los valores del ajuste de combustible a largo plazo pueden proveer un vistazo a fondo y útil de lo que está sucediendo con la mezcla aire/combustible. Si el valor del ajuste de combustible a largo plazo está en su máximo o se tiene una diferencia en números entre los bancos izquierdo y derecho de un motor V6 o V8, esto indica que el sistema de control de motor está tratando de compensar algún problema de la mezcla de combustible (posiblemente una fuga de aire, inyectores sucios, una válvula EGR con fuga, etc.)
El OBDII también provee de una instantánea o cuadro congelado de datos que puede ayudar a identificar y diagnosticar problemas intermitentes. Cuando ocurre una falla, el OBDII registra un código y todos los valores de los sensores en el momento de la falla para un posterior análisis.
Como existe alguna estandarización OBD II, debe tratarse de acceder a los datos específicos de reparación para compararlos con los valores actuales.
Una vez que se haya localizado el problema y se haya reemplazado exitosamente el componente fallado, el paso final es verificar que la reparación haya resuelto el problema y que la luz OBDII (CHECK) se mantenga apagada. Esto usualmente requiere una prueba de conducción para restablecer el estado de preparación de todos los monitores y para correr todos los chequeos de diagnóstico OBDII.
1.7 ACTUALIZACIONES DEL HARDWARE OBDII
No se debe pensar ni por un momento que el OBDII es simplemente una versión mejorada de un software de auto-diagnóstico. Es eso y mucho pero mucho más. Los vehículos OBDII típicamente tienen:
Dos veces el número de sensores de oxígenos de los vehículos no OBDII (muchos de los cuales son sensores de oxígeno con calentadores). Los sensores de oxígeno adicionales están localizados después del conversor catalítico.
Potentes módulos de control del powertrain (motor y transmisión), con procesadores de 16 (Chrysler) o 32 bits (Ford y GM) para manipular hasta 15000 nuevas constantes de calibración que fueron añadidas por el OBDII.
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Chips de memoria de solo lectura borrable y electrónicamente programable (EEPROM) que permiten a la PCM ser reprogramada con revisiones o actualizaciones de software mediante el enlace a una terminal o hacia una computadora externa.
Un modificado sistema de control de emisiones por evaporación con un conmutador de diagnóstico para las pruebas de purga; o un sistema EVAP mejorado con un solenoide de ventilación, un sensor de presión en el tanque de combustible y una opción que permite hacer las pruebas de diagnóstico.
Más sistemas EGR con una válvula lineal EGR electrónicamente operada y que tiene un sensor de posición del perno-pivote.
Inyección secuencial del combustible en vez de multi-puerto o inyección en el cuerpo del estrangulador. Un sensor MAP y otro MAF para monitorear la carga de trabajo aplicada al motor y el flujo de aire.
En ambos sistemas, OBD I y II, el cerebro o la computadora del vehículo (PCM) trata con tres piezas principales de hardware: actuadores, sensores y conmutadores. La PCM recibe datos de los sensores y conmutadores, y comanda los actuadores de manera apropiada. La PCM está programada por el fabricante con algoritmos para comparar que lo que vea sea lo que se desea ver. Una predeterminada diferencia en los valores de entrada o salida esperados durante un cierto periodo de tiempo o número de viajes disparará un código de falla. Pero la PCM no puede deducir más allá de la inteligencia de sus algoritmos. Verifique Ud. el código de falla antes de reemplazar las partes una y otra vez. Su osciloscopio o multímetro es su mejor herramienta al respecto.
Incidentalmente, alguna literatura y técnicos se refieren a la PCM como el ECM (Electronic Control Module – Módulo de control electrónico). Las dos son lo mismo. El término ECM es más usado cuando uno se refiere a sistemas OBD I.
Un apunte de interés: Las PCMs entre 1980 y 1993 tenían sus memorias de operación cargadas en reemplazables PROM. Para corregir o actualizar esas antiguas PCMs, se tenía que reemplazar la PROM existente con la correcta. No se necesitaban herramientas especiales. Después de 1993, las PCMs pueden ser reprogramadas o “re-flasheadas” para cualquier corrección o actualización. El nuevo sistema, conocido por su estándar SAE J2534, consiste en un método de reprogramación mediante web.
1.8 HERRAMIENTAS y EQUIPO OBDII
Uno no puede trabajar en los sistemas OBDII sin algún tipo de escáner OBDII compatible. Una herramienta de diagnóstico o escáner se encuentra para PC/LAPTOP y dispositivos móviles. El poder y ancho de pantalla de una computadora (PC) permiten un mayor rango de características que aquellos escáneres para dispositivos portátiles o móviles.
Para trabajar con vehículos equipados con el OBDII, se necesita una herramienta de diagnóstico como un escáner ya sea dedicado, o para computadora (PC) o dispositivo móvil.
1.9 DIAGNÓSTICOS CON ESCÁNER
Existen tres herramientas indispensables para diagnosticar y reparar apropiadamente los problemas en un sistema OBD. Dichas herramientas y cómo hacer uso de ellas serán explicados al detalle.
La primera herramienta es el escáner. En términos generales, existen dos tipos de escáneres. Uno es conocido como el lector de códigos. Estas simples herramientas electrónicas son útiles para leer y borrar todos los códigos de emisiones OBD. Algunas hasta pueden dar la descripción del código pero no todos los lectores de códigos de falla hacen esto. Sin embargo, un verdadero escáner leerá y borrará todos los códigos OBD, y
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hará lo mismo tanto para códigos “mejorados” (propietarios) o códigos de subsistemas. Los códigos mejorados son específicos del OEM (Original Equipment Manufacturer - Fabricante) con numeración asignada por el OEM. Esto códigos cubren todo el espectro de control electrónico más allá de solo las emisiones. Además de la manejabilidad, estos códigos cubren el HVAC, IPC, BCM, ABS, SRS y los sistemas de comunicación basados en transporte electrónico de datos. Un verdadero escáner hace muchas otras cosas útiles e importantes que se explicará posteriormente.
Hay que recordar que el escáner lee y reporta lo que el sistema computacional del vehículo está haciendo y diciendo. Si el cerebro del vehículo no sabe cómo hacer algo o cierta cosa como leer los kilovoltios de la bobina de encendido para la combustión, el escáner no nos dará dicha información. El escáner, entonces, es la interfaz entre el operador y el sistema computacional del vehículo.
Existen dos otras herramientas ambas de las cuales siempre han estado alrededor y son muy importantes en el diagnóstico de problemas OBDII. Uno es el técnico, en otras palabras USTED. No va a llegar el día en que el técnico deje de ser absolutamente esencial para diagnosticar y reparar problemas OBD II. Ningún escáner puede reparar un vehículo; muchas veces solo nos señala el área del problema. El trabajo de Ud. es asegurarse que está al tanto con cada avance tecnológico. Esto requiere una constante inversión en educación y herramientas. Esto jamás cambiará. Los escáneres no reparan los carros, pero Ud. sí. Si Ud. hace su trabajo bien, Ud. tendrá una vida muy placentera reparando todo, pero nada más allá de lo que requiera el vehículo del cliente.
Parte de su inversión en su futuro de diagnósticos es actualizar su escáner. El mundo electrónico jamás se detendrá en lo que respecta a sus mejoras. No se sienta molesto con su distribuidor de escáneres por ofrecer la última actualización disponible. Software o hardware obsoleto es como tener solo tres opciones en un desarmador Philips. Puede que trabaje, pero durará por un tiempo. No espere más. Actualice su herramienta cada vez que el fabricante le da una chance. Ud. apreciará la diferencia desde la primera vez que disfrute de su herramienta o actualización.
La tercera y última herramienta electrónica de diagnóstico sobre la cual nos referiremos es el osciloscopio. De manera simple, el propósito de un osciloscopio es brindar una instantánea en la pantalla de la actividad eléctrica de lo que uno esté verificando. Esta instantánea consiste en una línea que se mueve de manera continua, o un gráfico llamado “patrón”. La información en pantalla del osciloscopio es en vivo, en contraste con el escáner que brinda información procesada. Esto hace que la información del osciloscopio sea mucha más precisa y más actual que los datos del escáner ya que ésta última primero debe ser procesada por la computadora del vehículo y luego por el escáner. Los datos de un escáner son bastante fiables pero deben ser verificados por un osciloscopio o bien por un multímetro digital antes de realizar cualquier reparación. De otra manera, uno podría terminar leyendo códigos y cambiando partes sin cesar. Este último enfoque lo puede hacer bastante impopular con el cliente y le puede costar dinero.
Un osciloscopio de alta calidad puede ser caro y muchos técnicos simplemente no saben cómo usar uno de ellos.
1.10 UNA BREVE HISTORIA DE IMPLICACIONES DE LARGO ALCANCE
Los orígenes del OBDII se remontan a 1982 en California, cuando la Directiva del Recurso Aire de California (CARB) empezó a desarrollar regulaciones que requerían que todos los vehículos en el Estado vendidos a partir de 1988 llevasen un sistema de diagnóstico a bordo para detectar las fallas por emisiones. El sistema de diagnóstico a bordo original (desde aquel entonces conocido como OBDI) fue relativamente simple y solo monitoreaba el sensor de oxígeno, el sistema EGR, el sistema de suministro de combustible y el módulo de control del motor.
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El OBDI fue un paso en la dirección correcta pero carecía de cualquier requerimiento para la estandarización entre distintos fabricantes y modelos de vehículos. Uno tenía adaptadores distintos para trabajar en vehículos distintos y algunos sistemas solo podían accederse con escáneres costosos del concesionario. De tal manera que, cuando la CARB desarrolló el actual sistema OBDII, la estandarización fue una prioridad: un enchufe conector de datos (DLC) de 16 pines con pines específicos asignados a funciones específicas, protocolos electrónicos estandarizados, códigos de diagnósticos estandarizados (DTCs) y una terminología estandarizada.
Otra limitación del OBDI era que no podía detectar ciertas clases de fallas o problemas como un convertidor catalítico inútil o inexistente. Tampoco podía detectar la falta de chispa en la combustión o problemas de emisiones por evaporación de combustible. Más aún, los sistemas OBDI solo iluminaban la luz CHECK después de la ocurrencia de una falla. No había manera de monitorear el deterioro progresivo de componentes relacionados con las emisiones. Por todo ello, era evidente que se requería de un sistema más sofisticado. La CARB eventualmente desarrolló los estándares para la siguiente generación del sistema OBD el cual fue propuesto en 1989 como OBDII. Este nuevo estándar se impuso pueda ser incluido a partir de 1994. Los fabricantes tuvieron plazo hasta 1996 para completar la fase de inclusión de dicho estándar en sus vehículos para California.
Estándares similares fueron incorporados en la Ley federal de Aire Puro de 1990 impuesta a los 49 Estados que debían tener sus vehículos equipados con OBDII a partir de sus modelos del año 1996 permitiendo alguna excepción. Por lo tanto, los sistemas OBDII podían no ser absolutamente completos hasta 1999. Por eso, algunos sistemas OBDII 1996 carecen de alguna de las características que normalmente se requieren para cumplir con las especificaciones OBDII tales como las pruebas de purga del sistema de emisiones por evaporación de combustible.
1.11 BREVE HISTORIA CRONOLOGICA DEL OBD II
California, Estados Unidos, ha liderado siempre el tema de las emisiones de vehículos. La historia de las regulaciones en el tema de emisiones vienen desde principios de los 50 (1950) establecidas por el Buró Sanitario del Aire (California Bureau of Air Sanitation).
En 1960, se estableció en California, la Dirección de Control de Contaminación por Motores de Vehículos (Motor Vehicle Pollution Control Board - MVPCB) para regular el tema de las emisiones de escape. En 1964, se ordenó el control de las emisiones de todos los vehículos año 1966 vendidos en California. Esto nos lleva a la legendaria válvula PCV y así la ventilación positiva de block de motor fue introducida para eliminar todos los vapores de block antes de ser evacuados a la atmósfera. En 1968, el Congreso de los Estados Unidos requirió que dicha ventilación de block fuera usada en todos los vehículos vendidos para 1968.
En 1968, dos años antes de la creación de la EPA, nuevamente California lideró estableciendo la Dirección del Recurso Aire (California Air Resources Board - CARB) que combinó el trabajo del Buró Sanitario Del Aire con aquello de la Dirección de Control de Contaminación por Motores de Vehículos para formar una agencia responsable del monitoreo y regulación de elementos amenazantes de contaminación de aire.
La CARB tomó un rol activo en asegurar vehículos más ecológicos y estableció procedimientos de prueba y regulaciones que movió al resto de los Estados Unidos hacia una regulación intensiva de las emisiones, especialmente en lo que se refiere a motores de vehículos.
Una vez más el Congreso de Estados Unidos se sumó y aprobó la primera mayor Acta De Aire Limpio (Clean Air Act - CAA). También instaló la Agencia de Protección Medioambiental (Enviromental Protection Agency - EPA). Así como la CARB, la EPA fue responsabilizada de las regulaciones de las emisiones y de lograr el 90% en la reducción de las emisiones de vehículos. Primeramente, se encargó de las emisiones HC y CO cuyos
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estándares se aplicaron a los vehículos año 1975. Y los estándares de las emisiones NOx se aplicaron a los vehículos producidos para 1976.
Otras regulaciones que siguieron fueron las siguientes:
En 1971 por vez primera todos los vehículos nuevos tuvieron que cumplir los estándares de emisiones por evaporación. Así fueron instalados los sistemas de recuperación de vapores mediante latón contenedor de carbón activo (charcoal canister).
En 1972, fueron introducidas las válvulas de recirculación de gases de escape o EGR.
En 1974, el Congreso de USA pospuso los estándares para el HC y CO hasta 1978 con el fin de dar a los fabricantes más tiempo para poder cumplir con las regulaciones.
En 1975, se introducen los convertidores catalíticos y la gasolina sin plomo. Las estrategias de gestión del motor eran muy primitivas comparadas con los sistemas computarizados de hoy y era muy difícil para los fabricantes lograr vehículos a carburador con complejos sistemas de gestión de emisión incorporados para cumplir con los estándares.
En 1977, el Congreso de los EEUU revisó su Acta De Aire Limpio posponiendo el estándar para el HC hasta 1980 y los estándares para el CO y NOx hasta 1981.
A finales de los 70 y a principios de los 80, la EPA empezó a aplicar firmemente los estándares y ordenó la retirada de vehículos que no cumplían con las regulaciones de emisiones.
En 1981, los vehículos nuevos cumplieron dichos estándares por primera vez. Los catalizadores de tres vías y los sensores de oxigeno empezaron a aparecer en los vehículos. El uso de sistemas de circuito cerrado requirió la inclusión de computadoras a bordo. Y algunos vehículos empezaron a usar sistemas de diagnóstico a bordo OBD.
En 1983, los programas de inspección y mantenimiento (I/M) fueron establecidos en 64 ciudades de EEUU. Por vez primera, los vehículos fueron obligados a cumplir pruebas de emisiones hechas en campo. El fin era identificar a los grandes contaminadores para que fuesen corregidos. La falta de mantenimiento, las fallas en sus componentes y la falsificación, estaban entre las razones para dichas pruebas hechas en campo.
En 1985, la CARB, la SAE y la EPA trabajaron en estandarizar y regular los sistemas de emisiones.
En 1988, el estándar OBD I fue ordenado para todos los modelos 1988 vendidos en California. Ese mismo año, California propuso una serie de regulaciones que fueron conocidas como el OBD II. Así California aprobó el Acta De Aire Puro de 1988.
En 1989 California estableció los objetivos para el OBD II. El propósito era hacer cumplir con el 100% para los vehículos modelos año 1996.
En 1990, el Congreso de los EEUU se sumó de nuevo. Se enmendó el Acta De Aire Puro requiriendo aún una mayor reducción en las emisiones de vehículos. Fue un proyecto que comprendía y registraba muchos detalles con relación a las emisiones y en mayor amplitud con relación a anteriores legislaciones. Estándares muy estrictos fueron propuestos para las emisiones CO y NOx.
En 1991, en California se creó la Agencia de Protección Medioambiental de California (California Enviromental Protection Agency - CA/EPA) que incluía a la CARB, con la responsabilidad de regular todas las organizaciones medioambientales de dicho Estado.
En 1993, California adoptó estándares aún más estrictos sobre las emisiones inclusive con requerimientos de emisiones cero para los vehículos.
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En 1994, se produjeron los primeros vehículos OBD II. Debido a ciertas dificultades con estrategias de monitoreo de emisiones o el software al respecto, se aceptaron algunas excepciones y como resultado los vehículos que se produjeron durante 1994-95 cumplían en distinto grado la norma OBD II.
En 1996, todos los vehículos ya debían cumplir a cabalidad con la norma OBD II.
En 1997, todos los fabricantes fueron obligados a proveer al mercado de software con capacidades de reprogramación, acceso a información técnica relacionada con las emisiones, materiales de enseñanza y herramientas de diagnóstico necesarias al respecto.
1.12 PRIMERAS APLICACIONES OBDII
Los vehículos año 1994 equipados con los primeros sistemas OBDII incluyen: Buick Regal 3800 V6; Corvette, Lexus ES3000, Toyota Camry (1MZ-FE 3.0L V6) y T100 Pickup (3RZ-FE 2.7L four); Ford Thunderbird y Cougar 4.6L V8 y Mustang 3.8L V6. Los vehículos 1995 con OBDII incluyen Chevy/GMC S, T-Series Pickups, Blazer y Jimmy 4.3L V6; Ford Contour & Mercury Mystique 2.0L four & 2.6L V6; Chrysler Neon; Cirrus and Dodge Stratus; Eagle Talon 2.0L DOHC (no-turbo) y Nissan Maxima y 240 SX.
No todas aquellas primeras aplicaciones OBDII eran absolutamente completas; no obstante, incluían la mayoría de las características de diagnóstico de los sistemas actuales.
1.13 MÁS ALLÁ DEL OBDII
El OBDII es un sistema muy sofisticado y capaz de detectar problemas de emisión. Pero cuando se trata de resolver problemas de emisión, no es más efectivo que el OBDI. A menos que haya otros medios legales tales como la verificación de la luz CHECK durante una inspección, la luz CHECK no es más que una luz tonta.
Actualmente, están en consideración los planes para el OBDIII el cual debería llevar al OBDII más allá incluyendo telemetría. Usando una tecnología miniaturizada de chips radio-transmisor similar a aquellos que ya se usan para los sistemas automáticos de recolección de peajes, un vehículo equipado con OBDIII deberá estar habilitado para reportar problemas de emisiones directamente a una agencia reguladora. El chip radio-transmisor podrá comunicar el número VIN del vehículo y los códigos de diagnóstico que estuviesen presentes. El sistema podría preparar automáticamente un reporte de emisiones enlazado vía satélite una vez que la luz CHECK se enciende; o bien para responder un requerimiento vía celular, satélite o mediante señal proveniente de un lado de la carretera, que pida el estado del rendimiento en cuanto a las emisiones.
Lo que hace atractivo a este enfoque para los reguladores es, su efectividad y ahorro en costos. Bajo el sistema actual, el parque automotor entero de un área o Estado tiene que ser inspeccionado una o dos veces por año con el fin de identificar el 30% de los vehículos que tienen problemas de emisión. Con el monitoreo remoto vía telemetría a bordo en un vehículo equipado con OBDIII, la necesidad de inspecciones periódicas puede ser eliminada porque solo se necesitarían inspeccionar aquellos vehículos que hubiesen reportado problemas.
Por un lado, el OBDIII con su telemetría para el reporte de problemas de emisiones podría ahorrar a los motoristas la inconveniencia y el costo de tener que llevar el vehículo a una prueba de emisiones anual o bienal. Mientras su vehículo haya reportado que no se tienen problemas de emisión, no hay la necesidad de dichas pruebas. Por otra parte, habiendo detectado un problema de emisiones, sería mucho más difícil evitar repararlo; lo cual, sí o sí es el objetivo de los programas de aire no-contaminado. Haciendo cero en los vehículos que actualmente están causando la mayor contaminación, mejoras significativas podrían tenerse con respecto a mejorar la calidad del aire de una nación. Pero al igual que hoy, los contaminadores puede que escapen a la detección y reparación hasta dos años donde se tienen inspecciones bienales. Y en las áreas en
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las cuales no se tienen programas de inspección, no hay caso de identificar tales vehículos. El OBDIII cambiaría todo aquello.
El espectro de tener un hermano mayor (del OBDII) en cada compartimiento de motor y conducir un vehículo que se delata él mismo cada vez que contamina, no es algo que atraería a muchos motoristas. Por consiguiente, los méritos del OBDIII deberán ser vendidos al público basados en sus ahorros en costos, y la habilidad y conveniencia de hacer una verdadera diferencia en cuanto a la calidad del aire. Sin embargo, cualquier intento serio de establecer el OBDIII en los años que vienen, entrará en conflicto con las leyes sobre derechos de privacidad y de protección con respecto a investigación y agresión proveniente del Gobierno. ¿Tiene el Gobierno el derecho de espiar bajo tu capó cualquier rato que quiera; o monitorear por dónde anda tu carro? Estos temas deberán ser debatidos y resueltos antes de que el OBDIII tenga la chance de ser aceptado. Dado el actual clima político, estos cambios drásticos parecen estar algo lejos.
Otro cambio que vendría con el OBDIII podría ser un escrutinio más de cerca de las emisiones del vehículo. Los algoritmos de falta de chispa actualmente requeridos por el OBDII solo monitorean la falta de chispa durante condiciones de conducción que ocurren en un ciclo “federal” de conducción y el cual cubre desde ralentí hasta 90 KPH en aceleración moderada; pero no se monitorea la falta de chispa durante una aceleración con estrangulador totalmente abierto. La detección de falta de chispa de rango total tenía que ser requerido para los vehículos año 1997 en adelante. El OBDIII podría ir mucho más allá requiriendo controles electrónicos de estrangulador para reducir la posibilidad de la falta de chispa en la generación venidera de vehículos de baja emisión o de ultra baja emisión. Por consiguiente, hasta que el OBDIII pase por el proceso regulatorio, todo lo que queda es preocuparse por el diagnóstico y reparación de vehículos equipados con OBDII o bien vehículos no-OBD predecesores de los primeros.
1.14 ILUSTRACIONES
A PRUEBAS TIPO FTP
Procedimiento Federal de Pruebas
Prueba de conducción.
Recarga de combustible.
Analizador de emisiones.
Monitor de evaporación de combustible – vehículo en ambiente sellado.
B ANALIZADOR DE HIDROCARBONOS
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C PRUEBAS EN CHASIS RODILLO DINAMOMETRO
D LOCALIZACION REGLAMENTARIA DEL ENCHUFE OBDII PARA EL ESCANER
E ESCANER OBDII OEM
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2 LA LUZ CHECK ENGINE
La lámpara indicadora de falla (malfunction indicator lamp MIL) puede llevar el rótulo CHECK ENGINE o SERVICE ENGINE SOON o un símbolo de motor con la palabra CHECK en el medio, para alertar al conductor cuando ocurre un problema.
El testigo o luz indicadora de falla CHECK ENGINE es esencialmente una luz de advertencia con respecto a las emisiones. Si dicha luz se enciende, implica que el sistema de diagnóstico a bordo (OBD II) ha detectado un problema relacionado con las emisiones. El OBD II está diseñado para activar la luz MIL si la ocurrencia de un determinado problema está ocasionando que las emisiones excedan los estándares permitidos en un 150%. El problema tiene que ocurrir más de una vez y deberá ser lo suficientemente significativo como para crear un problema potencial con respecto a las emisiones (tan serio como para causar que el vehículo no vaya a aprobar las pruebas de emisiones).
Dependiendo de cómo el sistema esté configurado y la naturaleza del problema, la lámpara puede encenderse o apagarse tiempo después, permanecer encendida o parpadear – lo cual es muy confuso para el conductor porque él no tiene forma de saber que significa dicha luz. ¿Es un problema serio o no? Si el motor parece funcionar muy bien, puede que el conductor ignore dicha luz. En el OBDII, la luz CHECK se enciende solo por fallas relacionadas con las emisiones. Una luz de advertencia separada deberá ser usada para otros problemas que no se relacionan con las emisiones como baja presión del aceite, problemas en el sistema de carga de la batería, etc.
Si la luz está encendida debido a una falta de chispa o un problema de suministro de combustible, y el problema no vuelve a ocurrir luego de 3 ciclos de conducción (bajo las mismas condiciones de manejo), entonces puede que la luz CHECK vaya a apagarse. (Un ciclo de conducción implica arrancar en motor frío y manejar lo suficiente como para alcanzar la temperatura de operación.) Aunque uno puede pensar que el vehículo de alguna manera se ha arreglado por sí mismo, un problema intermitente puede que permanezca allí esperando una vez más activar la luz CHECK cuando las condiciones sean las apropiadas. Ya sea que la luz se apaga o permanece encendida, de seguro existe un código de falla registrado en la memoria del cerebro que ayudará a diagnosticar la falla.
Si la luz CHECK se enciende durante la conducción o se mantiene encendida después de arrancar el motor, esto implica que el OBDII ha detectado un problema. La lámpara permanecerá encendida a menos que la falla subyacente no vuelva a ocurrir por 3 viajes consecutivos bajos las mismas condiciones en las cuales se detectó la falla; o bien la falla no sea detectada por otros 40 ciclos de manejo. Si el OBDII no detecta mayor evidencia con relación a la falla, apagará la luz CHECK y eliminará el código de falla.
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En la práctica, la lámpara MIL muchas veces se enciende debido a razones triviales tales como cuando esta suelta la tapa del tanque de gasolina. No hay forma de saber que está activando dicho testigo hasta que el vehículo sea diagnosticado. El problema puede ser de menor importancia de tal manera que tenga poca o ninguna afectación con respecto a la manejabilidad del vehículo; o bien, puede ser algo mucho más serio que pueda afectar el rendimiento del vehículo.
Si la tapa del tanque de combustible no está bien ajustada o si el tanque de combustible es llenado con llave en contacto o motor en ralentí, puede encenderse la luz CHECK y generarse el código de falla P0440.
La mayoría de los técnicos está bastante familiarizado con la operación de la luz CHECK o luz de funcionamiento anormal (MIL) en los vehículos más recientes. En los vehículos equipados con el OBDII parecería que dicha luz haría de las suyas.
En los carros de carrocería J, N y H de los años 1996 de General Motors se han encontrado problemas en la luz CHECK la cual se encendería debido a que los conductores no estarían siguiendo un correcto procedimiento cuando llenan el tanque de combustible con gasolina. En dichos carros, el sistema OBDII aplica un vacío al sistema de control de emisiones por evaporación con el objeto de verificar fugas de aire. Si la tapa del conducto para el llenado de gasolina no está bien ajustada o se carga gasolina en llave en contacto o motor funcionando, se dispara un código de falla P0440 ocasionando el encendido de la luz CHECK. La General Motors no tiene un boletín técnico de servicio acerca de dicho problema; pero ha advertido a que hagan un “re-flasheado” de la EEPROM con programación OBDII actualizada que sí espera a que el vehículo esté en movimiento antes de iniciar la verificación del sistema de emisiones por evaporación.
Mala gasolina también ha estado causando falsos encendidos del CHECK. Cuando se hace un diagnóstico del vehículo, uno puede encontrar un código de falla P0300 de falta de chispa aleatoria el cual normalmente debería ser disparado ante condición de mezcla pobre debido a una fuga de vacío, baja presión, inyectores sucios, enchufes contaminados (bujías), problemas con el cableado de las bujías, bobinas débiles, etc. El auto-diagnóstico propio del OBDII hace seguimiento a la falta de chispa que cada cilindro pueda sufrir, y considera hasta un 2% de falta de chispa como algo normal. Pero gasolina con agua o variaciones en el paquete aditivo de gasolina reformulada puede incrementar la falta de chispa a un punto en el que se dispara un código de falla.
Para minimizar la ocurrencia de encendido de falsos CHECK, el sistema OBDII está programado de tal manera que la luz CHECK solo se enciende si cierto tipo de falla ha sido detectado dos veces bajo las mismas condiciones de conducción. Para otras fallas (como aquellas que causan un súbito cambio en las emisiones), la luz MIL se enciende después de una ocurrencia. Por consiguiente, para diagnosticar correctamente un problema, es importante saber con qué tipo de código uno está tratando.
Si un diagnóstico arroja 3 códigos de falla, puede que uno solo de ellos sea el que enciende la luz CHECK; no necesariamente los 3.
La misteriosa naturaleza de la lámpara MIL o luz CHECK ENGINE, aterra y confunde a muchos motoristas. Algunos vehículos lujosos pueden desplegar un mensaje de falla una vez se encienda la luz CHECK; pero la mayoría de los vehículos no provee ninguna información adicional más allá de aquella que dice que algo anda mal. El motorista no tiene forma de saber si el problema es mayor o menor en magnitud – o a cuánto ascenderá su costo de ser diagnosticado y reparado.
Algunos motoristas no se sienten amenazados por las luces de advertencia. Mientras su vehículo siga funcionando y andando, ellos no ven la urgencia de tener su motor diagnosticado para parar un rato o hacer algo más allá de lo ordinario. Otros son optimistas y tienen fe en que si ellos se mantienen conduciendo, la luz CHECK mágicamente desparecerá. Algunas veces eso ocurre para su suerte y alivio. Pero cuando la luz CHECK se niega a desaparecer o parpadea como las subidas y bajadas de los precios del mercado, ellos (los motoristas) entran en pánico y no saben qué hacer.
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Algunos motoristas perplejos por la luz CHECK buscan la solución más fácil (y barata) que consiste en llevar su carro a una tienda de auto partes que ofrezca un diagnóstico gratuito. El diagnóstico consiste en enchufar un lector de códigos en el conector DLC del carro para recuperar el código de falla. Las tiendas de auto partes que ofrecen el servicio de diagnóstico gratuito suelen argumentar que el código usualmente revela la naturaleza del problema de tal manera que el motorista pueda decidir qué hacer a continuación. Ellos esperan, por supuesto, que el motorista vaya a comprar un repuesto de su tienda para instalarlo por su cuenta para resolver el problema. Y si no funciona, esperan a que el motorista vaya a comprar de nuevo otro repuesto y que lo instale por su cuenta con la esperanza de resolver la falla… Y así sucesivamente…
Para hacer las cosas peor, algunas de esas tiendas amigables de repuestos inclusive pueden borrar los códigos de falla luego de haber procedido con el diagnóstico del carro del cliente. Borrar un código de falla apaga la luz CHECK –al menos de manera temporal- lo cual brinda algún alivio al pobre motorista. Pero puede que el trabajo de diagnóstico sea aún más difícil porque cierta información de valor que se necesita pudo haber sido borrada.
Cualquiera que repara vehículos de modelos recientes sabe bien que diagnosticar problemas complejos de emisiones y manejabilidad no es tan simple como recuperar códigos y reemplazar un repuesto. El OBD II es un gran sistema con una capacidad inmensa de auto-diagnóstico pero solo identifica fallas en sistemas o circuitos particulares. El OBD II no nos dice que componente reemplazar. Aquello solo puede ser determinado luego de un trabajo adicional de diagnóstico para aislar dicha falla.
Con un escáner se diagnostica un sistema capaz de predecir matemáticamente cuándo los contaminantes del escape alcanzarán un valor predeterminado como para encender la luz CHECK.
Algunos problemas tales como la falta de chispa o combustión incompleta o fugas en el sistema de evaporación EVAP pueden ser muy desafiantes de resolver. La falta de chispa puede ser causada por problemas de combustión, problemas de combustible o problemas de compresión. La causa subyacente puede ser debido a bujías contaminadas, fallas en el cableado de las bujías, una bobina de encendido que está débil, inyectores sucios, inyectores desconectados o en corte, baja presión de combustible, fugas de vacío, empaquetadura de la culata con fugas, válvulas de escape quemadas o un árbol de levas con fallas (bad lobes). Ningún simple diagnóstico nos dará la respuesta hasta que uno haga una buena cantidad de chequeos.
Si uno está tratando de resolver problemas relacionados con la luz CHECK, primero debe revisarse los criterios exactos de habilitación (de los monitores correspondientes) y las condiciones operacionales del cuadro congelado de datos. Luego, uno debe hacer una conducción de tal manera que se complete correctamente un “viaje” para que los monitores correspondientes puedan correr a completitud.
2.1 OTRAS CONSIDERACIONES IMPORTANTES
Los problemas de entrega de combustible son el 60% de todos los reclamos causados por la luz CHECK.
La manera más segura de verificar una reparación es hacer que el cerebro PCM pueda apagar la luz CHECK por su cuenta.
Algunas sustituciones de partes bajo licencia no tienen la ingeniería suficiente como para que se apague la luz CHECK.
La luz CHECK no necesariamente se encenderá si uno desconecta un sensor. Esto depende en el rango de prioridad de dicho sensor (cómo afecta a las emisiones) y cuantos ciclos de conducción tomará hasta que los diagnósticos del OBDII capturen la falla y registren un código.
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2.2 ILUSTRACIONES
A PRINCIPIOS DE OPERACIÓN DE LA LUZ CHECK ENGINE
3 CODIGOS DE DIAGNOSTICO DE FALLA (DTC)
3.1 INTRODUCCION
Los códigos de diagnóstico de falla que son requeridos por ley en todos los sistemas OBDII son del tipo genérico en el sentido de que todos los fabricantes de vehículos usan la misma lista de códigos comunes y el mismo conector de diagnóstico de 16 pines. Por lo tanto, un código de falta de chispa P0302 en un Nissan significa lo mismo en un Honda, Toyota o Mercedes-Benz. Cada fabricante de vehículo está en la libertad de añadir sus propios códigos “mejorados” para proveer aún más información detallada sobre varias fallas.
Los códigos mejorados también cubren fallas no relacionadas con las emisiones que ocurren fuera del sistema de control del motor. Estas incluyen: códigos ABS, códigos HVAC, códigos AIRBAG, códigos de carrocería y eléctricos.
El segundo carácter en un código OBDII es cero si se trata de un código genérico, o “1” si se trata de un código mejorado del fabricante (específico a aquella aplicación particular de vehículo)
El tercer carácter en un código identifica el sistema en el que ha ocurrido la falla. Los dígitos 1 y 2 son para problemas de suministro de combustible o aire. 3 es para problemas de combustión o falta de chispa en el motor. 4 es para controles auxiliares de emisión. 5 relacionado a problemas de control en la velocidad ralentí.
PRINCIPIOS DEL TESTIGO CHECK
El OBDII detecta una probable falla y registra un código pendiente
El OBDII espera hasta el próximo viaje para verificar si vuelve a ocurrir la falla
(El CHECK parpadea si la falla es una falta de chispa)
Si la falla vuelve a ocurrir, el OBDII registra un DTC y enciende la luz CHECK
La luz CHECK se mantiene encendida mientras la falla siga presente.
El CHECK se apaga luego de 3 viajes después de que ya no exista la falla
El DTC es eliminado luego de 40 viajes después de que desparezca la falla
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6 para falla de computadora (cerebro) o fallas en el circuito de salida. 7 y 8 relacionados a problemas de transmisión.
Los códigos de falla DTC pueden ser recuperados y borrados usando un escáner.
Los códigos de diagnóstico de falla del tipo A son los más serios y dispararán la luz MIL con tan solo una ocurrencia. Cuando se tiene un código del tipo A, el sistema OBD también graba un código histórico, un registro de la falla y un cuadro congelado de datos para ayudar a diagnosticar el problema.
Los códigos de falla del tipo B son problemas de emisiones pero menos serios y deberán ocurrir al menos una vez en dos viajes consecutivos antes de que la luz CHECK se encienda. Si una falla ocurre en un viaje pero no ocurre otra vez en el siguiente viaje, el código no “madura” y la luz CHECK se mantiene apagada. Cuando las condiciones se cumplen como para encender la luz CHECK, se graba un código histórico, un registro de falla y un cuadro congelado de datos así como cuando suceden los códigos del tipo A.
Una vez que se haya registrado un código de falla tipo A o B, la luz CHECK se mantendrá encendida hasta que el componente fallado apruebe un auto-diagnóstico en tres viajes consecutivos. Y si la falla involucra algo como un código P0300 (falta de chispa aleatoria) o un problema de pérdida de balance en el suministro de combustible, la luz CHECK no se apagará hasta que el sistema apruebe un auto-diagnóstico bajo condiciones similares de operación (dentro de los 375 RPM y 10% de carga de trabajo aplicada al motor) que originalmente causaron la falla. Es por eso que la luz CHECK no se apagará hasta que el problema de emisiones sea reparado. Borrar los códigos con un escáner o desconectar la alimentación al módulo del Powertrain (cerebro) no va a apagar la luz CHECK si el problema realmente no ha sido solucionado. Puede que en uno o dos ciclos de conducción se vuelva a registrar el código de falla pero tarde o temprano la luz CHECK volverá si el problema aún sigue allí.
Los códigos de falla del tipo C y D no están relacionados con las emisiones. Los códigos del tipo C pueden causar que la luz CHECK se encienda (o iluminar otra lámpara); pero los códigos del tipo D no encienden la luz CHECK.
3.2 FUNDAMENTOS
Los códigos OBD I (entre 1980 y 1995) usaban números de 2 y 3 dígitos, y sin letras. Todos ellos eran asignados por el fabricante. Los códigos OBD II (1996 en adelante) consisten en una letra seguida de 4 números. Hay 4 letras diferentes para el OBD II según lo siguiente:
P – Códigos Powertrain (motor y transmisión). Todos los códigos de emisiones empiezan con P.
B – Códigos de carrocería.
C – Códigos de chasis.
U – Códigos de red o de comunicación de datos.
En el grupo de códigos “P” si el primer número es “0” cero, todos los códigos son genéricos. Esto implica que cualquier camión liviano y carro vendido en América desde 1996 comparte los mismos códigos P0. Los códigos significan exactamente el mismo asunto en todos los vehículos. Los códigos P1, sin embargo, son asignados por el OEM y pueden significar lo que al fabricante le convenga pero en el marco del Powertrain.
El significado del segundo número en los códigos P0 se desglosa según lo siguiente:
1 – Medición en la entrega de combustible; cuestiones como el MAF, MAP, sensores O2, etc.
2 – Medición en la entrega de combustible pero sólo con relación a los inyectores y circuitos de los inyectores.
3 – Falta de chispa y combustión.
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4 – Controles para las emisiones como EVAP, EGR, CAT, etc.
5 – Control de velocidad del vehículo y del ralentí del vehículo.
6 – y 7 – Transmisión.
Los dos últimos números nos dan la identificación específica dentro del sistema en general. Por ejemplo, P0101 significa: Powertrain, emisiones OBD II, entrega medida de combustible y flujómetro.
En un sistema OBD II, existen tres tipos de códigos. Estos son: actual, pendiente e histórico. Un código vigente encenderá la luz CHECK después de uno, dos o tres viajes similares y consecutivos dependiendo de qué Monitor detecta el problema. Las condiciones que permiten al Monitor hacer sus evaluaciones antes de decidir encender la luz CHECK, se llaman criterios de habilitación. Este término extravagante simplemente se refiere al proceso del cerebro del vehículo que le permite decidir ya sea el problema es recurrente y lo suficientemente serio como para grabar un código de falla y encender la luz CHECK.
La luz CHECK o luz MIL (Malfunction Indicator Light – Luz indicadora de anomalía) solo se ilumina si el problema es un código P relacionado con las emisiones. Todos los códigos para la luz CHECK son denominados códigos de diagnóstico de falla (DTC).
3.3 CÓDIGOS DE FALLA ACTUALES, PENDIENTES E HISTÓRICOS (SOLO OBD II)
Varios códigos de falla actuales encenderán la luz CHECK una vez que, de códigos pendientes se conviertan a actuales. Si la luz CHECK se ilumina como resultado de un código de falla de emisión, un código histórico será almacenado y un cuadro congelado de datos o instantánea de falla también será grabado. Un cuadro congelado de datos almacena una instantánea de varios datos o ítems PIDs como ser: RPM, VSS, MAP y/o MAF, IAT, ECT, etc. Accediendo al cuadro congelado de datos nos brindará solo una idea de lo que el vehículo estaba haciendo cuando se encendió la luz CHECK. Nunca elimine los códigos de falla como primera opción porque todos los códigos pendientes y el cuadro congelado de datos también desaparecerán.
Nota.- Si la batería del vehículo se desconectara por alguna razón, el cerebro PCM perderá cualquier información de códigos de falla que tenga almacenados. Obviamente, se perderán todas las memorias de la radio, los espejos, los asientos y del aire acondicionado. Se recomienda adquirir un conservador de memoria si la batería del vehículo debe ser desconectada.
Un código de falla pendiente puede borrarse por sí sólo si el problema se pierde y permanece resuelto por dos o tres viajes consecutivos y similares. Si esto pasara, no se almacenan códigos históricos o cuadros congelados de datos.
Un código de falla histórico es el medio de almacenamiento a largo plazo de los códigos de falla actuales en la computadora del vehículo. Un código histórico le da al técnico un registro de toda la actividad de códigos de falla en el pasado reciente. Un código histórico no es un código de falla activo, es un evento registrado. Un código de falla histórico no lleva consigo ningún cuadro congelado de datos.
Un código histórico se auto-eliminará de la memoria de la computadora luego de 80 viajes (para monitores continuos) o 40 viajes (para monitores no-continuos). Sin embargo, para algunos vehículos, se mantienen los códigos de falla históricos durante 256 veces el arranque con llave. Chrysler es un ejemplo de conteos de arranque con llave para el tema de las memorias de códigos históricos.
Existen 4 niveles de códigos de falla. Estos niveles nos indican la prioridad del código según se explica a continuación. Desde luego que, la letra que indica la prioridad es asignada al código cuando se tienen múltiples códigos de falla al mismo tiempo.
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Códigos tipo A: La luz CHECK será encendida para el primer viaje con códigos de falla tipo A y se almacenará un registro de cuadro de congelado de datos. Los códigos tipo A deberán ser reparados primeramente.
Códigos tipo B: La luz CHECK se encenderá en el segundo o tercer viaje para los códigos tipo B y un cuadro congelado de datos será almacenado. Los códigos de falla tipo B deben ser resueltos una vez que se haya tratado con los códigos del tipo A.
Códigos tipo C: No relacionados con las emisiones. Esto códigos almacenarán un registro histórico y deberán tener un tercer lugar de prioridad.
Códigos tipo D: No relacionados con las emisiones. No almacenan ningún cuadro congelado de datos o registro histórico. Reparar estos códigos al final.
3.4 CATEGORÍAS DE CÓDIGOS DE FALLA
Existen tres categorías de códigos falla en un sistema OBD II. Estas son: eléctricas, mecánicas y racionales. Cada tipo de código es especificado según el criterio por el cuál es registrado.
Los códigos eléctricos tratan con los circuitos eléctricos y su fuente de alimentación. Estos códigos pueden ser generados por una fuente de voltaje por debajo del voltaje requerido o temas de conexión a tierra así como fallas de circuitos actuales. Un código de falla eléctrico será registrado cuando cambios extremos o abruptos en los datos de voltaje sean detectados mientras no haya cambios en la carga aplicada al motor o en la operación del circuito observado. Un ejemplo es el sensor TPS el cual abruptamente podría mostrar un voltaje menor que 0.2 voltios. Este tipo de fallas es monitoreado por el Monitor comprensivo de componentes y por consiguiente se graba un código instantáneamente una vez detectada la falla del parámetro.
Los códigos mecánicos tratan con dispositivos que tienen funciones mecánicas como ser el transporte de fluidos o la apertura y cierre de ductos. Un buen ejemplo es un ducto EGR que puede estar parcialmente conectado no permitiendo que fluya el volumen correcto de gas de escape. Este código mecánico es monitoreado por el Monitor EGR. Este monitor usa varios sensores EVAP y de motor con el fin de observar cambios fuera de parámetros pre-establecidos y grabando un código de falla en el segundo viaje del ciclo.
Los códigos racionales son grabados cuando un sensor no cumple con un criterio de operación. Un ejemplo de un código racional podría ser que el sensor MAF esté brindando un volumen muy alto de aire para una baja lectura de RPM, una pequeña apertura de estrangulador, y ninguna indicación de carga aplicada al motor. Este tipo de PID del MAF podría indicar un MAF fuera de calibración basado en lo que los otros sensores muestran. En el ejemplo actual, el sensor MAF no debería ser usado por el cerebro PCM para el control de combustible.
Cada uno de los tres tipos de código de falla citados anteriormente se prueba por el monitor correspondiente al sistema de emisiones involucrado. Cuando un componente falla en cumplir un requerimiento estándar establecido por el fabricante durante su ciclo de viaje, entonces el componente es monitoreado adicionalmente por un periodo de tiempo dado. Cuando los parámetros del componente permanecen sin cumplir una vez satisfecho el ciclo de conducción, una falla es almacenada y la luz CHECK es iluminada. Los parámetros particulares del componente son grabados y mostrados en el Modo 6 de la sección de pruebas especiales “Parámetros de Componentes”.
3.5 CÓDIGO DE DIAGNOSTICO DE FALLA DTC TIPO BYTE
Existe un nuevo sistema de numeración DTC. Un ejemplo de este nuevo sistema es P0110:1C-AF. Los dígitos adicionales al final del DTC nos indican la falla tipo Byte (FTB). Cuando una FTB aparece al final
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de un DTC, ésta es usada por el cerebro PCM para dar mayor información sobre la falla. Muchos códigos de falla DTC proveen la descripción suficiente con el carácter alfa y sus 4 dígitos. Sin embargo, muchos otros no y en consecuencia es difícil muchas veces determinar la falla exacta a partir de un DTC sin un arduo trabajo de diagnóstico. Un FTB será adjuntado a ciertos DTCs cuando sea necesario añadir mayor descripción detallada de la falla permitiéndonos un diagnóstico más simple. En el ejemplo, P0110, antes, solo indicaba una falla en el circuito del sensor de temperatura de aire admisión lo cual implicaba que podía haber problemas con cualquier parte del cableado entre el sensor y el PCM o que el mismo sensor estaría fallado. Pero con éste nuevo indicador al final del código de falla o sea 1C-AF, el código de falla DTC nos da una descripción más completa de la falla. En éste ejemplo está indicando que el sensor de temperatura de aire de admisión está fuera de rango.
3.6 ESTÁNDAR SAEJ2012: CODIGOS DE DIAGNOSTICO DE FALLA DTC
El estándar SAEJ2012 define la práctica recomendada para los códigos de diagnóstico de falla o DTC. Un DTC consiste en una posición alfanumérica P0-P3 para el powertrain (motor y transmisión) donde los P0 son códigos controlados por la SAE. P1 para el fabricante y el resto reservados para futuro. Los códigos P0 están seguidos por 3 dígitos asignados a fallas específicas. En caso de ambigüedad, la parte superior del código del mensaje, según la SAEJ1979, deberá definir la fuente del sistema según lo siguiente: P0-0000, y P1-0000. Este estándar define los códigos de falla para todos los circuitos, componentes y sistemas que están controlados por la SAE o sea los P0. Los P0 están clasificados en 4 categorías: Anomalía general de circuito, Problemas de rango o rendimiento, valor bajo en las lecturas del circuito y valor alto en las lecturas del circuito. Los fabricantes pueden tener DTCs específicos para cumplir con sus algoritmos de control pero deberán estar acordes según la terminología del estándar SAEJ1930 de diagnósticos, definiciones, abreviaciones y acrónimos. El SAEJ2012 provee una guía para los formatos de mensajes, para números de identificación de los parámetros PIDs y sus definiciones con ejemplos para su acatamiento. Pero para un conocimiento más detallado de los DTCs y sus mensajes, por favor refiérase a los SAEJ2012, SAEJ1979 y SAEJ1930.
3.6.1 ANOMALÍA GENERAL DE CIRCUITO
Esta es una falla de carácter general cuando un componente no responde con un valor esperado o ningún valor. Esto debido a un corto circuito en el cableado, un circuito abierto o una caída / corte total de la función que genera una respuesta incorrecta o ninguna.
3.6.2 RANGO/RENDIMIENTO
Esto se da cuando un componente que está funcionando de manera regular genera un valor o respuesta fuera de rango para una operación normal. Esto debido a un valor atascado en 0 o 1, errático, intermitente o desviado; de tal manera que, se llega a tener un pobre rendimiento de circuito o de sistema.
3.6.3 VALOR BAJO DE ENTRADA PROVENIENTE DEL CIRCUITO
Cuando el voltaje del circuito, frecuencia u otra señal conocida en el la terminal de entrada o PIN del módulo de control (cerebro) es 0 o muy cercano a 0. Esto se mide en el circuito externo, componente o sistema conectado. El tipo de señal (voltaje o frecuencia) debe ser incluido en el mensaje descriptivo en vez de la palabra genérica “lectura”.
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3.6.4 VALOR ALTO DE ENTRADA PROVENIENTE DEL CIRCUITO
Cuando el voltaje del circuito, frecuencia u otra señal conocida en la terminal de entrada o PIN del módulo de control (cerebro) es máximo o muy cercano al total de la escala. Esto se mide en el circuito externo, componente o sistema conectado. El tipo de señal (voltaje o frecuencia) debe ser incluido en el mensaje descriptivo en vez de la palabra genérica “lectura”.
3.6.5 DESGLOSE DE LOS CODIGOS DE FALLA DTC Y CODIGOS PRINCIPALES
Los códigos son agrupados en categorías diferentes. Cada categoría tiene 100 códigos asignados según lo siguiente:
P01 – Medición de combustible y aire 100 – 199
P02 – Medición de combustible y aire (circuito inyector) 200 – 299
P03 – Sistema de encendido o falta de chispa 300 - 389
P04 – Controles auxiliares de emisión 400 – 485
P05 – Velocidad del vehículo, control de ralentí y entradas auxiliares 500 – 574
P06 – Cerebro y entradas auxiliares 600 – 605
P07 - Transmisión 700 – 790
Los DTCs han sido definidos para indicar un problema sospechoso o un área con problemas por lo que se entiende su uso como una directiva para un servicio apropiado. Los DTCs no deben ser usados como instrucción directa para el recambio de alguna pieza sin antes realizar más comprobaciones.
Los DTCs principales son aquellos códigos acatados uniformemente a través de la industria. Para estos, un número de DTC común y un mensaje de falla han sido asignados. Los DTCs no definidos están reservados para uso futuro. Aunque los procedimientos de servicio para resolver cada uno de los DTCs pueden variar entre fabricantes, la falla indicada por un DTC es bastante común como para ser asociada simplemente a un código de falla.
3.6.6 DTCS NO UNIFORMES
Son los códigos de falla que tienen muy poco en común entre fabricantes debido a diferencias en el sistema, diferencias en su implementación o diferencias en las estrategias de diagnóstico. Los fabricantes que definan sus propios DTCs son instados a ser consistentes a través de su línea de producto. Las mismas categorías del área controlada por la SAE deben ser usadas: 100s y 200s para medición de combustible y aire; 300 para sistemas de encendido y falta de chispa, etc.
A cada DTC se asigna un mensaje para indicar el circuito, componente o el área del sistema que está fallando. Los mensajes son organizados de tal manera que aquellos relativos a un sensor o sistema van agrupados. En caso de existir varios mensajes de falla para diferentes tipos de falla, el grupo goza de un mensaje genérico como mensaje o código de falla del grupo. Los fabricantes tienen la opción de usar un código de falla genérico o específico pero debe proveerse solo un código para describir consistentemente la falla.
En caso de que los mensajes estén segmentados en descripciones de falla más específicas para un circuito, componente o sistema, tal como se hace en casos complejos, el fabricante deberá elegir el código de falla más aplicable a la falla detectada. Los mensajes han sido planeados para que los fabricantes -en lo posible- no
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tengan conflicto con sus propios procedimientos de reparación. Cada código deberá dirigir a un procedimiento de reparación específico.
3.7 RECUPERANDO LOS CODIGOS DE DIAGNOSTICO FALLA DTC
Si el OBDII ha detectado una falla, uno puede encontrar uno o más códigos del tipo genérico (los cuales tienen el prefijo “P0”) y puede que uno o más códigos mejorados (códigos específicos del fabricante [OEM]) que empiezan con “P1”. Todos los lectores de códigos OBDII y herramientas de diagnóstico deberían ser capaces de recuperar o leer códigos genéricos aunque algunos no muestran todos los códigos mejorados OEM. Como resultado, puede que uno no tenga la visión completa de que está sucediendo en el coche en caso de que solo se tenga una herramienta de capacidades limitadas. Lo mismo sucede cuando se trata de acceder a varias características de diagnóstico OBDII tal como los códigos históricos, los cuadros congelados de datos y modos especiales de diagnóstico que requieren una comunicación bi-direccional o de un software de diagnóstico especializado. Por ejemplo, algunas de las características OBDII que son actualmente accesibles con una herramienta de diagnóstico del fabricante aún no están disponibles por otros fabricantes. Esto puede limitar la habilidad de reparar ciertos tipos de problemas.
Un teléfono celular inteligente económico o un asistente digital personal con un software y hardware para diagnóstico, o inclusive un lector de códigos hecho por uno mismo, puede ser usado para leer y eliminar la mayoría de los códigos OBDII para los vehículos 1996 y posteriores. Este tipo de herramienta puede muchas veces ser usado para hacer un diagnóstico rápido y en varios casos uno no necesita nada más. Pero para un diagnóstico más avanzado, uno necesita un escáner de calibre profesional o un paquete (software) de capacidades muy avanzadas.
3.8 OTRAS CONSIDERACIONES IMPORTANTES
Los códigos de falla de diagnóstico solo nos dirigen hacia qué sistemas necesitan diagnósticos pero no nos dicen que reemplazar.
Los códigos de falla pueden ser una bendición mixta. Un código de falla puede que no encaje con los síntomas, y una descripción vaga o pobre en palabras puede confundir en vez de clarificar.
Existen problemas que no generan ningún DTC y existen problemas que sí graban DTCs pero que no tienen conexión aparente con la causa de la falla, y por supuesto hay códigos que son sumamente difíciles de diagnosticar.
Algunos DTCs pueden ser causados por componentes que no son monitoreados de manera directa por el OBD II. No todos los DTCs son registrados por componentes asociados de manera directa con los sistemas de monitoreo.
Puede que algunos códigos de falla se deban a que la pieza haya sido desconectada en el pasado o el cableado o el enchufe estén corroídos.
El mejor procedimiento es anotar los códigos, luego borrarlos y dejar que el carro ande por un día o dos si el problema no ocurre inmediatamente.
Siempre es mejor eliminar cualquier código encontrado en el primer diagnóstico y ver que códigos retornan y concentrarse en aquellos problemas.
Si un DTC señalara un componente fallado, primero reparar el componente y verificar la reparación.
Algunos códigos de falla DTC de falta de chispa pueden ser almacenados debido a problemas que no están relacionados con la combustión. Otras posibles causas para códigos falsos de falta de chispa incluyen:
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accesorios ruidosos relacionados con las correas, engranajes ruidosos o neumáticos muy altos. No todos los DTCs son causados por componentes de combustión.
Cuando se esté evaluando códigos de falla de ajuste de combustible, uno de los primeros pasos siempre debe ser verificar que los sensores de oxígeno estén funcionando correctamente.
3.9 CUADRO CONGELADO DE DATOS O INSTANTANEA DE FALLA
Como se mencionó, cuando la luz CHECK es iluminada como resultado de un código de falla relacionado con las emisiones, una acción llamada “cuadro congelado de datos” es iniciada por el cerebro PCM. Un cuadro congelado de datos es una instantánea de 8 o 10 valores de lecturas de los sensores (PIDs). Estos registros son requeridos por las regulaciones EPA para capturar: el estado del sistema de combustible (circuito abierto o cerrado), la carga de trabajo calculada aplicada al motor (expresado en porcentaje), la temperatura del líquido refrigerante de motor ECT, el ajuste del combustible a corto y largo plazo, el vacío en el múltiple (MAP), RPM, el sensor de oxígeno y el código de falla (DTC) prioritario. Algunos otros PCMs pueden adicionar algunos otros ítems a estos parámetros tales como: la velocidad del vehículo VSS, la posición del estrangulador TPS, el tiempo de encendido acelerado para el cilindro #1, la temperatura del aire de admisión IAT, el flujo de masa de aire MAF y el número de viajes desde que la luz CHECK fue borrada.
Si ocurriera una segunda anomalía emergente del sistema de combustible o una falta de chispa, entonces los primeros datos de la instantánea de falla deberán ser reemplazados con los datos de la falla subsiguiente.
El llamado cuadro congelado de datos o Freeze Frame es un requisito OBDII.
El cuadro congelado de datos proporciona el estado del vehículo para el instante de una falla y permite que los problemas ocurrentes bajo ciertas condiciones puedan ser diagnosticados fácilmente.
El Cuadro Congelado de Datos puede ser usado para un diagnóstico fuera de a bordo y para la resolución de problemas por los técnicos de servicio.
El cuadro congelado de datos del OBDII ayuda en el diagnóstico de problemas intermitentes.
Nota: El cuadro congelado de datos es almacenado el instante en el cual la luz CHECK es encendida. Tenga en cuenta que el cerebro PCM siempre retarda el encendido de la luz CHECK hasta que se cerciora de que el problema es persistente (esto es conocido como criterio de habilitación). Esto puede tardar desde varios segundos a varios minutos para que los criterios de habilitación den paso al encendido de la luz CHECK. Por consiguiente, el cuadro congelado de datos puede que refleje condiciones que no sean las actuales.
3.10 ILUSTRACIONES
A DESGLOSE DE LOS DÍGITOS DE UN CÓDIGO DE DIAGNÓSTICO DE FALLA OBDII
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B CÓDIGOS DE DIAGNÓSTICO DE FALLA
(CAPTURAS DE PANTALLA DE UN ESCÁNER)
X X X X XFalla (Valor De 0 A 99)
1 – Medición en la entrega de combustible; cuestiones como el MAF, MAP, sensores O2, etc.2 – Medición en la entrega de combustible pero sólo con relación a los inyectores y circuitos de los inyectores.3 – Falta de chispa y combustión.4 – Controles para las emisiones como EVAP, EGR, CAT, etc.5 – Control de velocidad del vehículo y del ralentí del vehículo.6 – y 7 – Transmisión.
0 - Genéricos (SAE)1 - Fabricante del vehículo
P – Códigos Powertrain (motor y transmisión). B – Códigos de carrocería.C – Códigos de chasis.U – Códigos de red o de comunicación de datos.
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C CUADRO CONGELADO DE DATOS O INSTANTÁNEA DE FALLA
(CAPTURA DE PANTALLA DE UN ESCÁNER OBDII)
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4 MONITORES (SOLO OBD II)
Como se mencionó anteriormente, las estrategias de control OBD II difieren principalmente del OBD I en que se tiene una evaluación y prueba de manera constante de los parámetros relacionados con las emisiones, de los sensores, conmutadores, actuadores, y circuitos eléctricos que tiene a su servicio. Esta prueba es llevada a cabo mediante una serie de Monitores. Todas estas pruebas y evaluaciones son realizadas para asegurar que el vehículo se desempeñe cumpliendo los estándares de emisiones establecidos por la EPA. Para registrar códigos de falla DTC y encender la luz CHECK, el sistema o componente deberá exceder 1.5 veces el estándar. La prueba de certificación del gobierno de EEUU es conocida como FTP (Federal Test Procedure – Procedimiento de Prueba Federal). Esta es aproximadamente una versión de 7 minutos de la prueba IM (Inspection and Maintenance – Inspección y Mantenimiento) de 4 minutos. Las pruebas de emisiones IM240 satisfacen los estándares EPA para el rendimiento del sistema de emisiones. Este procedimiento de prueba consiste en un ciclo de conducción de 7 partes realizado con las llantas aseguradas entre dos rodillos de un chasis de dinamómetro y una sonda para el escape conectada a un analizador de gases.
Los monitores son pruebas activas de hasta 11 sistemas en un sistema OBD. No todos los vehículos OBD II soportan los 11 monitores. En efecto, en particular dos monitores jamás han sido usados. Uno es el monitor A/C planeado antes de que el r-134 sea el refrigerante móvil estándar usado en USA. R-134 ha sido juzgado
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ser menos dañino para la atmósfera comparado con el r-12; por consiguiente, el monitor A/C nunca ha sido usado.
El otro monitor que nunca ha sido usado es el del calentador de catalizador. La ingeniería para calentar rápidamente un conversor catalítico es similar a la usada para los sensores de oxígeno: tener listos el catalizador y el sensor de oxígeno en segundos no minutos. Sin embargo, la corriente eléctrica requerida para llevar un conversor catalítico a su temperatura de operación mediante un calentador y en segundos, aún espera la llegada de un sistema de 42 voltios. Este sistema de relativamente alto voltaje de seguro un día será realidad siempre y cuando los desafíos técnicos y económicos sean superados.
Los monitores que corre el sistema OBD II están divididos en dos grupos: Continuos y no-continuos. Los monitores continuos ejecutan sus pruebas de diagnósticos sobre tres sistemas de control de emisiones continuos desde que se pone la llave en contacto y durante el funcionamiento del motor. Estos monitores son:
1 – Falta de chispa.
2 – Sistema de combustible.
3 – Comprensivo – verifica circuitos abiertos y corto-circuitos o lecturas que están fuera de rango.
Todos los vehículos OBD II ejecutan estos tres monitores.
La detección de la falta de chispa es un monitor continuo lo cual significa que está activo toda vez que el motor está funcionando. De igual manera, el monitor del sistema de combustible es un monitor continuo que detecta problemas en el suministro de combustible y en la mezcla de aire-combustible. También es monitor continuo el curiosamente llamado “monitor comprensivo de componentes” que verifica fallas importantes en los sensores y en los sistemas de control del motor. Todos estos monitores siempre están listos y no requieren de condiciones especiales de operación.
Los monitores no-continuos corren sus pruebas de diagnóstico una vez por viaje o ciclo de conducción pero no continuamente. Estos monitores incluyen:
1 – Sensor de oxígeno
2 – Calentador de sensor de oxígeno
3 – Catalizador
4 – Calentador de catalizador (no usado)
5 – Sistema EGR (no universalmente usado)
6 – Sistema de evaporación
7 – Sistema de aire secundario (no universalmente usado)
Los vehículos que cumplen el OBD II corren todos los monitores continuos y la mayoría de los monitores no-continuos. Muy pocos motores OBD II no necesitan una válvula EGR por lo que no corren su respectivo monitor. Casi todos los sistemas que cumplen la norma californiana usan sistemas de aire secundario por lo que corren su respectivo monitor. La mayoría de los motores que cumplen la norma federal, no.
El OBDII es también mucho mejor para detectar fugas del sistema de evaporación o una caída en la eficiencia del catalizador. Si la luz CHECK está encendida, uno puede apostar a que se trata de un problema real. Puede que el problema no pueda tener efectos notorios en la manejabilidad o rendimiento del vehículo pero técnicamente es una violación de los estándares y deberá ser reparado antes de que la luz CHECK pueda apagarse o no diga nada.
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4.1 MÁS SOBRE MONITORES Y COMO TRABAJAN - MONITORES CONTINUOS
4.1.1 MONITOR DE FALTA DE CHISPA
Este Monitor puede capturar una falta de chispa en el motor y grabar uno de dos códigos. El código de falla P0300 que indica falta de chispa aleatoria (en múltiples cilindros). El código de falla P03XY donde XY es el id de cilindro específico. El Monitor no puede proveer la causa para la falta de chispa; e. g. combustión, combustible o falla mecánica. El sensor de posición de eje de cigüeñal CKP, usando un algoritmo programado en el cerebro PCM, detecta cuando el cigüeñal baja su velocidad angular debido a una combustión incompleta que toma lugar en los cilindros afectados. Después de un muestreo de 200 a 1000 revoluciones del cigüeñal (dependiendo en la estrategia del fabricante), si el problema persiste, se enciende la luz CHECK.
Nota.- Existen tres tipos distintos de monitores de falta de chispa; tipos: uno, dos y tres. La diferencia en los tres consiste en lo siguiente:
El organismo SAE y los fabricantes (OEM) han asignado los tipos de falla uno y tres como monitores de falta de chispa de dos viajes. Esta estrategia de dos viajes actúa exactamente como todos los eventos de dos viajes. Esto significa que, en la primera falta de chispa detectada por la PCM, la falta de chispa será grabada como código pendiente de falla y sin encender la luz CHECK. Si una falta de chispa es detectada en el segundo viaje, la luz CHECK será encendida y el código será almacenado como activo.
Una falta de chispa del tipo 2 nos indica un problema mucho más serio al respecto. Como tal, la luz CHECK será encendida durante la falta de chispa en el viaje uno. La luz CHECK del viaje uno parpadeará o quedará encendida. Si la luz CHECK parpadea, el conversor catalítico está en peligro inminente de daño severo. Diagnostique y repare la causa de la luz CHECK parpadeante de manera inmediata. Puede pasar que la luz CHECK luego se torne estable. Si esto pasara, ya no se tiene el peligro de daño inmediato al catalizador. Sin embargo, es posible que un problema muy serio pueda ocurrir abruptamente, por lo tanto no permita que el vehículo salga de taller sin antes reparar el problema de falta de chispa.
4.1.2 DETECCION DE FALTA DE CHISPA (COMBUSTION INCOMPLETA)
La PCM deberá monitorear la falta de chispa o combustión incompleta del motor y deberá identificar el cilindro que está sufriendo falta de chispa o combustión incompleta.
Si un problema de emisiones está siendo causado por una falta de chispa en el motor, la luz OBDII parpadeará según ocurra la falta de chispa. Pero el testigo CHECK no se encenderá la primera vez que el problema de la falta de chispa sea detectado. La luz CHECK se encenderá solo si la falta de chispa continúa durante un segundo ciclo de conducción y establecerá un código de falla de la serie P0300.
Un código de falla P0300 indica una falta de chispa del tipo aleatorio (probablemente debido a una fuga de aire, una válvula EGR abierta, etc.). Si el último digito es distinto a cero, entonces éste corresponde al número de cilindro que está con el problema de falta de chispa. Por ejemplo, un código P0302, indicaría que el cilindro 2 está con problemas de combustión incompleta. En éste caso, las causas estarían relacionadas sólo con el cilindro afectado, como ser: bujías contaminadas, bobina defectuosa en un sistema de combustión basado sólo en bobinas o en un sistema de combustión sin distribuidor con bobinas individuales, un inyector obstruido o inservible, una válvula con fuga, o una empaquetadura de culata con fuga.
El sistema OBDII detecta una falta de chispa en la mayoría de los vehículos por medio del monitoreo de las variaciones de velocidad del cigüeñal usando el sensor de posición del cigüeñal. Una simple falta de chispa puede causar un cambio súbito en la velocidad del cigüeñal. El OBDII hace seguimiento a cada falta de chispa llevando un conteo y haciendo un promedio con respecto al tiempo para determinar si la tasa de falta de chispa es anormal y lo suficientemente alta como para causar que el vehículo exceda el límite federal de emisiones.
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Si esto ocurre en dos viajes consecutivos, la luz CHECK será encendida y parpadeará para alertar al conductor que está ocurriendo un problema de falta de chispa.
4.1.3 MONITOR DE SISTEMA DE COMBUSTIBLE
La PCM deberá monitorear el sistema de entrega de combustible. El algoritmo monitoreará las desviaciones de la proporción estequiométrica la cual deberá ser constante por largo tiempo hasta ser almacenada dentro del controlador de adaptación de mezcla que guarda el aprendizaje del ajuste y compensación de combustible para corto y largo plazo. Si estos valores exceden límites definidos, los componentes del sistema de combustible son considerados defectuosos; lo cual conllevará a iluminar el testigo (CHECK) y el almacenamiento de un código de falla en memoria.
Este monitor verifica que el conteo de cambios de pobre a rico o de rico a pobre del sensor de oxígeno sea suficientemente rápido por lo menos 7 veces por segundo a 2500 RPM o más. Esto es aplicable al ajuste de combustible a corto y largo plazo. Este monitor requiere dos viajes consecutivos y similares para encender la luz CHECK.
4.1.4 MONITOR COMPRENSIVO DE COMPONENTES (CCM)
Los componentes comprensivos mayormente son las entradas y salidas a y del powertrain consistentes en sensores y actuadores. Todos estos deben ser verificados en cuanto a la continuidad de su circuito, por fallas cuando las lecturas estén atascadas en 1 o cuando los valores están atascados en 0 (tierra), para problemas de rendimiento o fuera de rango, y fallas intermitentes.
Este monitor examina circuitos abiertos o corto-circuitos y parámetros eléctricos fuera de rango. Este monitor puede requerir de uno o dos viajes para encender la luz CHECK según sea el componente.
4.1.5 MONITORES NO-CONTINUOS
Otros monitores OBDII solo están activos determinadas veces. Esto son llamados los monitores “no-continuos” e incluyen: el monitor de eficiencia del conversor catalítico, el monitor del sistema de evaporación que detecta fugas de vapor de combustible en el sistema de combustible, el monitor del sistema EGR (recirculación de gases de escape), el monitor de aire secundario (si el vehículo tiene uno) y el monitor de los sensores de oxígeno. En algunos vehículos año 2000 o más recientes, el OBDII incluye un monitor de termostato para hacer seguimiento a la operación de éste importante componente. El monitor para el termostato se planeó como requerimiento para todos los vehículos a partir del 2002. Y en algunos vehículos año 2002, también hay un monitor para el sistema PCV (ventilación positiva de block de motor) que se planeó ser requerido para todos los vehículos a partir del 2004.
4.1.6 MONITOR DEL SENSOR DE OXÍGENO (CON CALENTADOR INCLUIDO)
El cerebro PCM deberá monitorear el voltaje de salida, la tasa de respuesta y otros parámetros que puedan afectar las emisiones debido al funcionamiento de los sensores de oxígeno para control de entrega combustible. El algoritmo incluye el monitoreo por corto circuito o desconexiones y el chequeo de su frecuencia de conmutación en circuito cerrado. Si es demasiado lento o demasiado rápido con respecto al límite de la frecuencia correspondiente a la proporción de la mezcla aire/combustible, entonces el sensor es considerado defectuoso. El cerebro PCM iluminará el testigo (CHECK) y generará los códigos de falla y datos de
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diagnóstico en la memoria. Los sensores auto-calentados son monitoreados con respecto a la corriente para el calentamiento, voltaje además de la temperatura del sensor.
Se entrará en modo de circuito cerrado cuando el torrente del gas escape alcance de 315 a 345 grados centígrados. Cuando se entra en modo de circuito cerrado, este monitor hace que el ajuste de combustible esté en completamente rico y vigila por una respuesta de voltaje de por lo menos 600 mV. Entonces, el monitor hace que la mezcla vaya a completamente pobre y vigila que el voltaje esté por debajo de los 300 mV. Si el voltaje es inadecuado o el conteo de cambios de pobre a rico o de rico a pobre está demasiado bajo, la luz CHECK será encendida. Este monitor requiere de dos viajes similares para encender la luz CHECK.
4.1.7 MONITOR DEL CATALIZADOR
La PCM debe monitorear el funcionamiento de los catalizadores que reciben el gas de escape no tratado.
El monitor del conversor catalítico hace seguimiento a la eficiencia del catalizador mediante la comparación de las lecturas de los sensores de oxígeno situados antes y después del conversor. Si el catalizador está haciendo su trabajo, debería quedar muy poco oxígeno no quemado según sale del conversor. Esto debería hacer que el sensor de oxígeno después del catalizador tenga una curva plana y un voltaje relativamente fijo cercano al máximo valor de salida.
Si la lectura del sensor de oxígeno después del catalizador fluctúa entre alto y bajo al igual que el sensor antes del catalizador, implica que el catalizador ha dejado de funcionar. La luz CHECK se encenderá si la diferencia entre lecturas de sensores de oxígeno indica que los contenidos de hidrocarbonos (HC) han excedido 1.5 veces el límite federal. Para los vehículos 1996 y posteriores que cumplen con las normas de bajas emisiones, éste límite permite solo 0.225 gramos por milla (0.140 gramos por kilómetro) de HC lo cual es prácticamente nada. La eficiencia de un catalizador nuevo es del 99% y se reduce hasta 96% luego de algunos miles de kilómetros de recorrido. Después de ello, cualquier pérdida de eficiencia puede ser suficiente como para encender la luz CHECK. Aquí estamos con un monitor de diagnóstico bastante sensible.
Este monitor solo se ejecutará cuando el vehículo esté corriendo a una velocidad crucero por un mínimo de 3 a 6 minutos. Este monitor vigila la tasa de conteo de pobre a rico o de rico a pobre del sensor de oxígeno 1 versus sensor 2. La tasa del conteo del sensor de oxígeno después del catalizador (2) no deberá ser más del 30% del sensor antes del catalizador (1). La mayor parte de los sensores después del catalizador, permanecen en un rango “pobre” reflejando que el catalizador está quemando los HC y CO que provienen del gas escape. Este monitor requiere tres viajes similares para encender la luz CHECK si un problema existe.
4.1.8 MONITOR DEL SISTEMA DE EVAPORACIÓN
El monitor del sistema de evaporación verifica por fugas de vapor de combustible realizando pruebas de presión o vacío en el sistema de combustible. Para vehículos entre 1996 y 1999, el estándar permite fugas hasta el equivalente a un agujero de 1 mm de diámetro en los ductos para vapor de combustible o en la tapa del tanque. Para vehículos año 2000 y posteriores, la tasa de fugas ha sido reducida a prácticamente 0.5 mm de diámetro que es prácticamente invisible para un ojo pero que puede ser detectado mediante el sistema OBDII. Encontrar esas fugas puede ser sumamente desafiante.
El cerebro PCM deberá controlar el flujo en todo el sistema de evaporación.
Los monitores de emisiones por evaporación verifican por fugas de vapor de combustible una vez por viaje. El OBDII realiza esto aplicando un vacío o presión al tanque de combustible, a las líneas o ductos de vapor y al latón de carbón activo (charcoal canister). Si este no detecta un flujo de aire cuando la válvula de purga del
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latón es abierta, o si detecta una tasa de fuga que es mayor a un agujero de diámetro de 1 mm (o medio milímetro para los vehículos año 2000 y posteriores), entonces se tiene una falla.
Si se encuentra un código P0440 implica una fuga de vapor de combustible. Encontrar dicha fuga puede ser desafiante. El primer lugar para buscar es en la tapa del tanque de combustible. Una tapa dañada o floja (suelta) puede hacer que fugue suficiente como para establecer un código. Para encontrar una fuga en un ducto de vapor, se necesita un detector de fugas basado en humo o colorante. Un agujero de medio milímetro de diámetro es del tamaño de un pin.
4.1.9 SISTEMA DE AIRE DE SECUNDARIO
La PCM deberá monitorear el sistema de entrega de aire secundario y el funcionamiento apropiado de sus válvulas de conmutación de aire. El algoritmo consiste en monitorear el sensor lambda con respecto a desviaciones correlacionadas cuando el flujo de aire secundario es cambiado del múltiple de gases de escape hacia la cámara del catalizador o hacia el purificador externo de aire.
4.1.10 MONITOR DE RECIRCULACION DE GASES DE ESCAPE EGR
El cerebro PCM deberá monitorear el funcionamiento del sistema EGR para tasas bajas y altas de flujo de recirculación de gases de escape. El algoritmo es complicado: En sobrecarga, el suministro de combustible es suspendido y la válvula EGR es abierta completamente. El flujo del gas de escape hacia el múltiple de admisión incrementa la presión en el múltiple la cual es registrada. También, se monitorea el incremento de la temperatura del aire de entrada al múltiple cuando dicha válvula está abierta.
Una conducción estable de crucero o una desaceleración es requisito para correr este monitor. Cuando la PCM comanda la apertura de la EGR, el volumen total en el múltiple de aire de entrada se verá incrementado. El sensor MAP vigila el estado del vacío cuando esto ocurre. Si no se detecta un cambio en el vacío mediante el sensor MAP, luego de dos viajes se comandará el encendido de la luz CHECK.
Si un escáner le permite usar pruebas de actuación para probar el EGR, sin lugar a dudas, hágalo.
4.2 ESTRATEGIAS DE CONTROL Y DIAGNÓSTICOS OBDII DEL POWERTRAIN
Desde que el OBDII vino a ser efectivo en 1994 (adoptado de las regulaciones CARB), las estrategias de control del Powertrain están enfocadas en monitorear sus componentes por fallas con criterios ligados a las emisiones en adición a su funcionalidad básica. Todos los componentes del powertrain descritos anteriormente incluyendo los sensores, actuadores y conmutadores (switches), son verificados en cuanto a su correcta operación. Adicionalmente, el rendimiento de todo el aparato de control de emisiones es continuamente monitoreado usando criterios de diagnósticos OBDII. A continuación la lista de los requisitos principales de diagnóstico OBDII de la CARB para todos los fabricantes de vehículos:
- Detección de falta de chispa en el motor.
- Monitoreo de la Eficiencia del Catalizador.
- Sensor de oxígeno y su Calentador.
- Monitoreo del Sistema de Combustible.
- Monitoreo del Sistema de Evaporación.
- Monitoreo del Sistema EGR.
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- Monitoreo del Sistema de Aire Secundario.
- Monitoreo Comprensivo de Componentes (sensores, actuadores y conmutadores).
4.2.1 FALTA DE CHISPA O COMBUSTIÓN INCOMPLETA EN EL MOTOR
La falta de chispa es la falta de combustión en el cilindro. La falta de chispa puede ser causada porque estén dañados los componentes de encendido, una pobre medición de combustible o un sistema eléctrico fallado. Emisiones excesivas del gas de escape son el resultado de todo esto inclusive con pocos eventos de falta de chispa. Elevadas tasas de ocurrencia de falta de chispa puede dañar el conversor catalítico. La falta de chispa en el motor es detectada mediante el monitoreo de las fluctuaciones del sensor de velocidad del eje del cigüeñal. La falta de chispa en el motor contribuye a la deceleración de la velocidad rotacional del eje del cigüeñal o la ausencia momentánea de torque durante el tiempo de explosión (power stroke) del cilindro que esté sufriendo la combustión incompleta. Usando las lecturas del sensor del eje de cigüeñal, la velocidad instantánea del cigüeñal puede ser calculada y analizada para detectar una falta de chispa. Para eliminar otras causas de la reducción del torque debido a carreteras de superficies irregulares y otros eventos durante la conducción, la reducción en la velocidad es monitoreada usando una técnica de media móvil de ponderación exponencial (EWMA) para poder identificar cuál es el cilindro con combustión incompleta. Otras técnicas usadas para identificar la reducción de torque debido a una falta de chispa incluyen el procesamiento de señales usando varios algoritmos. Un método de procesamiento de señal analiza la amplitud y fase de los primeros 12 componentes de frecuencia de la señal de la velocidad angular del cigüeñal, tomada continuamente durante las veces de reducción del torque. Si un cierto porcentaje de falta de chispa dentro de las 200 o 1000 revoluciones es detectado, entonces se graba un código de falla DTC. La falta de chispa es detectada si el cilindro causante puede ser identificado. Otros algoritmos avanzados de procesamiento de señal pueden ser usados tales como el Análisis y Agrupamiento de Componentes Principales, para comprimir los datos y aislar el cilindro con falta de chispa.
Si una falta de chispa es detectada, todos los parámetros de operación principales del motor como ser: la velocidad del motor, la carga aplicada al motor o la presión absoluta del múltiple MAP, la temperatura del líquido refrigerante, la posición del estrangulador del aire, el sensor de oxígeno, etc.; son almacenados en la memoria. Esto es llamado el cuadro congelado de datos o Freeze Frame el cual es un requisito OBDII. El cuadro congelado de datos es usado para identificar una falta de chispa consecutiva en el siguiente ciclo de manejo definido por la EPA como el siguiente “viaje” después de haber apagado el carro. Si un segundo evento de falta de chispa es detectado, el controlador de motor enciende el testigo (CHECK) para alertar al conductor. El cilindro específico que está pasando por la falta de chispa deberá ser identificado. Si más de un cilindro están pasando por una falta de chispa, se tiene otro código de falla DTC al respecto.
Si la falta de chispa no es detectada durante los tres subsiguientes viajes durante las mismas condiciones, entonces la falla o el código DTC será borrado así como el testigo (CHECK) será apagado; todo esto comandado por el controlador o cerebro de motor. En otras circunstancias, si no se repiten las mismas condiciones durante los 80 viajes subsiguientes, la falla DTC será eliminada por el controlador de motor.
Los eventos de falta de chispa pueden dañar los convertidores catalíticos elevando la temperatura del catalizador más allá de valores seguros.
Para una falta de chispa del Tipo A, hasta 3 grupos de a 200 revoluciones del motor son evaluadas en el primer ciclo de conducción antes de iluminar el indicador (CHECK).
El testigo (CHECK) deberá ser iluminado en la detección de falta de chispa durante las primeras 200 revoluciones ya del segundo ciclo de manejo. Sin embargo, el testigo (CHECK) no necesariamente necesita permanecer iluminado si las faltas de chispas terminan hasta el segundo ciclo de manejo.
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La falta de chispa Tipo B (durante el encendido del carro):
Esta falta de chispa es evaluada en las primeras 1000 revoluciones después de motor encendido. La detección de falta de chispa activará un código de falla de temperatura del líquido refrigerante que por lo general viene a ser la causa de la detección de la falta de chispa en éstas circunstancias.
El testigo (CHECK) y una falla del tipo permanente se activan en el segundo ciclo de conducción.
Hasta 4 grupos de a 1000 revoluciones son evaluadas para la detección de falta de chispa excluyendo las primeras 1000 revoluciones antes de activar el código de falla por temperatura.
El testigo (CHECK) y un código de falla del tipo permanente son activados en el segundo ciclo de conducción.
El monitoreo del termostato (del sistema de refrigeración) y el monitoreo de falta de chispa son extremadamente importantes debido a los controles estrictos que se exigen en el tema de las emisiones.
4.2.2 MONITOR DE EFICIENCIA DEL CATALIZADOR
Existen tres tipos de catalizadores: de pastillas (por partes), de cerámica monolítica y de metal monolítico. Difieren en el método por el cual ellos soportan los metales nobles y los cuales convierten los gases de escape a gases libres de HC y NOx, Los convertidores catalíticos típicamente contienen platino y/o paladio junto a rodio como materiales catalíticos. El término “catalizador de tres vías” se refiere a la habilidad del conversor de oxidar simultáneamente HC y CO, y reducir NOx. Los convertidores catalíticos operan eficientemente dentro de un rango prescrito de temperatura cuando están ubicados apropiadamente en la línea de escape. Su operación a temperaturas que excedan los máximos recomendados puede causar daños irreversibles al catalizador. Ya que el combustible no quemado que entra al conversor puede causar fallas catastróficas, la detección de la falta de chispa es algo que debe haber para que un conversor tenga una operación segura. Los conversores también deben tener un algoritmo que pueda detectar altas temperaturas para detectar la temperatura excesiva en el conversor. Esto es hecho reduciendo la relación aire-combustible valor lambda a menos de 1. Este algoritmo no trabaja en condiciones de cuesta abajo del vehículo o condiciones de sobrecarga del motor. De esta manera, el corte de flujo de combustible en deceleración es usado para controlar la temperatura durante las condiciones de cuesta abajo del vehículo, cuando la presión del múltiple de admisión de entrada en el motor está demasiado baja como para permitir una combustión completa. Para prevenir combustible sin quemar que pueda entrar al conversor, los inyectores de combustible son apagados por el cerebro del motor. El avance del encendido acelerado es filtrado y se fijan umbrales para controlar que no se invierta de golpe el torque mientras se mantiene la protección del conversor. El monitor catalítico evalúa la eficiencia del conversor según lo requerido por la OBDII para asegurar que el catalizador esté purificando los gases de escape y reduciendo las emisiones de escape. El diagnóstico evalúa la capacidad de almacenamiento de oxígeno del conversor comparando la señal de salida del sensor de oxígeno luego del catalizador con el sensor de oxígeno antes del catalizador. De acuerdo a las regulaciones de la EPA, un catalizador es considerado muerto en funcionamiento cuando el promedio de la eficiencia de conversión de hidrocarbonos cae al 50% o 60%. El sistema de diagnóstico puede detectar cuando las concentraciones de hidrocarbonos en las emisiones (próximo al motor) estén en más del 40% o 50% de la concentración que ha salido del motor. Este chequeo es realizado cuando el vehículo opera entre 30 y 80 KPH a velocidad constante y estable. La forma de la señal de onda del sensor de oxígeno (lambda sensor) antes del conversor catalítico y próximo al motor, oscila de pobre a rico; valor de 100 y 900 mili voltios, respectivamente, debido a la estrategia de control de circuito cerrado que mantiene la razón estequiométrica aire-combustible valor lambda en 1. Para un conversor cuya capacidad de almacenamiento es buena, la señal de salida del sensor de oxígeno luego del catalizador debería ser plana sin ninguna oscilación. Esto debido a la habilidad del conversor de almacenar oxigeno cuando el gas del escape es pobre (rico en oxígeno) o adicionar más oxígeno cuando el contenido del gas escape es rico (pobre en oxígeno). Estas características permiten la oxidación de
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los hidrocarbonos y la reducción de los NOx del gas de escape. El diagnóstico consiste en la medida del promedio de la onda de la señal del sensor de oxígeno luego del catalizador comparándola con una oscilación similar de la onda de la señal del sensor de oxígeno localizado antes del catalizador y próximo al motor. Si esto es verificado, como segundo chequeo la temperatura a la salida del catalizador es monitoreada y comparada con la temperatura de entrada. Si el catalizador está funcionando apropiadamente, crea una reacción exotérmica resultante en una temperatura superior a la salida del catalizador. Aunque esto no siempre es confiable. La sensibilidad de la temperatura del gas escape con relación a la confiabilidad de la eficiencia del catalizador, no es una relación bastante segura como para detectar una diferencia del 60% en la eficiencia de la conversión de HC.
Existen señales características de los sensores de oxígeno para catalizadores nuevos, degradados y fallados. El diagnóstico de la detección de falta de chispa que fue descrito anteriormente es una medida preventiva importante que protege el conversor de temperaturas extremas pico que pueden dañar severamente la eficiencia o inclusive causar su destrucción.
4.2.3 MONITOREO DEL SENSOR DE OXIGENO Y SU CALENTADOR
Un sensor de oxígeno se desenvuelve bien o mejor cuando su temperatura de operación se mantiene en un rango específico por encima de los 260 grados centígrados. Por esta razón se usa un calentador incorporado para mantener el sensor de oxígeno a una temperatura deseada.
El diagnóstico OBDII requiere que el calentador del sensor de oxígeno deba ser monitoreado periódicamente con relación a la normalidad de su operación. La continuidad de su corriente deberá ser verificada; el voltaje por medio del calentador deberá ser verificado y la corriente que pasa por el calentador deberá ser verificada para un máximo de 20 amperes; así como la temperatura misma del sensor de oxígeno. Para confiabilidad adicional, el calentador está controlado directamente por el cerebro sin un releí. Si el calentador está defectuoso en algunas de esas verificaciones, el cerebro PCM almacena un código de falla. El cerebro PCM tiene un circuito especial de entrada para detectar los cortos circuitos y circuitos abiertos (desconectados) del cableado de los sensores; además monitorea la frecuencia de conmutación (en circuito cerrado) como parte de control del ciclo.
El diagnóstico del sensor de oxígeno requiere las siguientes verificaciones: La continuidad de su circuito y un voltaje referencial de 450 mili voltios. El voltaje a través del sensor deberá leerse 450 mili voltios en llave en contacto y motor no encendido. Si dicho voltaje no está presente, se registra un código de falla DTC. Durante la operación en circuito cerrado, después de que el sensor haya alcanzado su temperatura de operación (por encima de los 300 grados centígrados), el voltaje del sensor deberá oscilar de 100 a 250 mV en el rango inferior, y de 700 a 900 mV en su rango superior. La frecuencia de oscilación del voltaje de éste sensor está entre 1.25 Hz a 2.5 Hz dependiendo del controlador de combustible, el sistema de inyección de combustible, y la operación del vehículo. Si la oscilación es más lenta que lo normal significa que el sensor de oxígeno está respondiendo lento al valor de la lectura de la proporción aire/combustible; entonces, se debería a que el sensor ha estado expuesto al calor por tiempo prolongado. Esto puede causar una desviación en la razón aire/combustible de su valor de estequiometría óptima, resultando en un incremento de las emisiones. La desviación puede ser detectada monitoreando la oscilación de la señal del sensor antes del catalizador (lambda) y comparándola con la frecuencia de operación del sistema (1.25 a 2.5 Hz) obtenida del cerebro. Un código de falla será grabado si el sensor de oxígeno antes del catalizador está oscilando más lento que la frecuencia del sistema. El indicador (CHECK) también será activado. Si el sistema está operando en rico y el sensor lambda indica pobre, entonces se tiene un problema de falta de chispa. Si el sistema está operando en pobre y el voltaje del sensor lambda permanece cerca al valor referencial de 450 mV y el motor no está en circuito cerrado, entonces el sensor está en circuito abierto y está defectuoso. Respuestas lentas transitorias
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en el cambio de la mezcla aire-combustible podrían ser causadas por un problema de control de combustible o depósitos de carbón o un modo de conducción peligroso. El sistema de combustible deberá ser verificado antes de decidir si un sensor de oxígeno está fallado; es decir, si existe algún signo en el sistema de combustible que indicaría que el sensor de oxígeno está fallado. Los requisitos legales OBDII son: El sistema de diagnóstico deberá monitorear el voltaje de salida, la tasa de respuesta, y cualquier otro parámetro que pueda afectar las emisiones, y verificar todos los sensores de oxígeno del control de combustible. En caso de un sensor fallado, el testigo (CHECK) deberá ser iluminado y debe registrarse un DTC en el cerebro.
4.2.4 MONITOREO DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE
Para las estrategias de control de combustible se supondrá que se tiene un sistema de inyección multi-punto. La estrategia de control del powertrain es de proveer una correcta relación aire/combustible bajo todas las condiciones de operación excepto el encendido en frío. Los sistemas involucrados en este control son la entrega medida de combustible, la bomba de gasolina, el tiempo de encendido acelerado para el cilindro, los inyectores de combustible, el ancho del pulso del inyector y el control lambda. El cerebro PCM determina el ancho de pulso requerido para mantener la relación aire/combustible dentro de la ventana o rango del control lambda (0.93 a 1.07). El cerebro PCM adiciona factores de corrección al ancho del pulso del inyector para incrementar la inyección de combustible durante el encendido en frío, y para una amplia apertura del estrangulador, en la operación de circuito cerrado. Durante la deceleración, el cerebro PCM corta la inyección de combustible. El tiempo de encendido acelerado afecta las emisiones. Un avance excesivo del encendido acelerado puede causar cascabeleo excesivo; en consecuencia, el monitoreo del sistema de combustible es realizado usando un mapa de datos predeterminado que brinda el combustible óptimo para cada carga aplicada al motor (valor MAP) y para la velocidad RPM del motor. El monto de combustible es entregado usando un debido ancho de pulso del inyector.
El sistema de control de circuito cerrado lambda provee una retroalimentación a la PCM sobre la corrección necesaria para preestablecer los puntos de datos. La información corregida es almacenada en la memoria del cerebro PCM de tal manera que la próxima vez que determinado punto de operación sea alcanzado, menos corrección con relación a la tasa aire/combustible sea requerida. Si la corrección del cerebro PCM sobrepasa un determinado umbral, esto implica una falla en el sistema de combustible y que algún componente en el sistema de entrega de combustible estaría fuera de su rango operativo. Algunas posibilidades son: un defectuoso regulador de presión, inyectores de combustible contaminados, sensor MAP defectuoso, fuga en la entrada de aire al múltiple de admisión o una fuga en el sistema de escape. Todos los componentes electrónicos son verificados por la continuidad de su circuito, corriente respectiva, voltaje respectivo, y coherencia de los valores de los parámetros con relación a los límites de operación. Esto incluye la bomba de combustible, el circuito de encendido, los solenoides de los inyectores, el sensor de RPM del motor, y el sensor MAP. Si la corrección en el combustible excede un límite, ya sea en valor absoluto o en tasa de actualización, el sistema de combustible es considerado fallado y un código de falla será grabado además el testigo (CHECK) será iluminado. Ya que el sistema de combustible tiene un gran impacto en las emisiones, su diagnóstico es importante para controlar las emisiones y para el OBDII.
Los requisitos legales OBDII son: El sistema de diagnóstico debe monitorear el sistema de entrega de combustible por su relevancia con respecto a los estándares de emisiones.
Técnica de diagnóstico: Desviaciones de la razón estequiométrica por tiempo prolongado. Si estos valores exceden límites definidos, los componentes del sistema de combustible son considerados fallados y el testigo (CHECK) es iluminado.
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4.2.5 MONITOREO DEL SISTEMA DE EVAPORACIÓN
Los hidrocarbonos en forma de vapor de combustible se escapan del vehículo; principalmente desde el tanque de combustible por lo cual debe ser monitoreado para reducir las emisiones según dictamina la EPA y la OBDII. Existen dos causas acerca del vapor de combustible en el tanque de combustible: el incremento de la temperatura ambiente y el retorno de combustible caliente no usado desde el motor. El control del sistema de evaporación consiste en una línea de ventilación de vapor que sale del tanque de combustible e ingresa a un latón contenedor (canister) de vapor de combustible. El contenedor consiste de un elemento de carbón activo que absorbe el vapor y permite escapar solo aire hacia la atmósfera. Solo un cierto volumen de vapor de combustible puede ser soportado por el contenedor. Los vapores en el contenedor deberán ser, por consiguiente, purgados en el interior del motor y quemados de tal manera que el contenedor pueda seguir almacenando otros vapores que sean generados.
Para llevar a cabo esto, una línea de purga parte del contenedor del elemento de carbón activo (charcoal canister) hacia el múltiple de admisión. En esta línea se incluye un solenoide de válvula para la purga del contenedor.
Durante la operación del motor se genera un vacío en el múltiple de admisión que causa flujo proveniente del contenedor del elemento de carbón activo debido a su abertura de ventilación al final del filtro de carbón donde se tiene la presión atmosférica. La válvula de purga del contenedor permite la medición del flujo desde el contenedor ya que la cantidad de vapor de combustible en el contenedor y aquella contenida en el flujo o torrente tampoco es conocida. Por eso, es crítico que el sistema del control lambda esté operando y ajustando los requerimientos de combustible según los vapores estén siendo purgados. De lo contrario, los vapores podrían incrementar hasta en un 30% la riqueza de la mezcla de aire/combustible en el motor. El control de la válvula de purga está situado en la línea o ducto que conecta el múltiple de admisión del motor al contenedor del elemento de carbón activo.
El control de la válvula de purga deberá darse de acuerdo a dos criterios:
Deberá haber suficiente flujo de vapor de tal manera que el contenedor de carbón no pueda quedar saturado y hacer que escapen o fuguen vapores de combustible hacia la atmósfera.
El flujo de purga por lo general deberá ocurrir bajo un control lambda de circuito cerrado de tal manera que el efecto de la purga de vapores en la mezcla aire-combustible pueda ser detectado y la medición o entrega de combustible pueda ser corregida.
Cuando el cerebro PCM comande la válvula de purga para medir los vapores provenientes del contenedor, este solicita un ciclo adecuado (una relación de tiempo en ON versus OFF). Esto permite que el flujo de vapores pueda ser regulado dependiendo de las condiciones de operación del motor. Cuando el control lambda no está operando, durante el encendido en frío, solo pequeños ciclos y bajas cantidades de purga de vapores son dirigidos al múltiple de admisión. En deceleración con el combustible cerrado, la válvula de purga también es cerrada para minimizar la posibilidad de HC no quemados puedan llegar al escape.
El sistema de diagnóstico OBDII debe controlar el flujo presente en todo el sistema de evaporación. En adición, deberá monitorear dicho sistema ante las emisiones de vapores de HC hacia la atmósfera por medio de una presurización de la purga del sistema con el propósito de hacer los chequeos pertinentes.
El procedimiento es el siguiente: en marcha lenta o ralentí, la válvula de purga del contenedor es activada y el controlador lamba es monitoreado con relación a su reacción.
Un sensor de presión en el tanque de combustible deberá proveer un perfil de presión el cual determinará si existe una fuga en el sistema.
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Para la detección de una fuga en el sistema de evaporación, una válvula instalada en el lado de presión atmosférica del contenedor y que conecta al elemento activo de carbón, es cerrada, y la presión del contenedor es disminuida en -1.5 KPa. Luego, el sistema completo es desactivado y la presión dentro del contenedor es monitoreada con relación al tiempo. El gradiente de presión junto a otros parámetros como la cantidad de combustible, pueden indicar la posibilidad de una fuga. Si una fuga es detectada, el testigo (CHECK) es iluminado. Existen procedimientos de pruebas mucho más elaborados.
4.2.6 MONITOREO DEL SISTEMA DE RECIRCULACIÓN DE GASES DE ESCAPE
Durante el arduo funcionamiento del motor del vehículo, la temperatura pico de combustión de los cilindros puede llegar por encima de 1650 grados centígrados. Una cantidad conocida de gas de escape es introducida en el múltiple de admisión mediante una válvula tipo perno pivote que conecta el gas de escape con el múltiple de admisión. Mediante la combinación de algo de gas de escape con una mezcla fresca de aire/combustible, el contenido de oxigeno es reducido sin afectar la masa de gas procesada por cada cilindro. El motor actúa parcialmente como un motor de combustión externa en el cual el proceso de combustión imparte energía al gas inerte de escape así como a la carga de aire. El efecto neto es reducir la temperatura de la llama mientras se mantiene la potencia del motor. La reducción de temperatura reduce la emisión de los NOx producida por el motor.
El diagnóstico OBDII tiene que monitorear la válvula tipo perno pivote y la cantidad de gas escape que pasa por dicha válvula. El monto correcto de gas escape se obtiene de una tabla con valores predefinidos de RPM y carga aplicada al motor (MAP) que se relaciona con los valores de apertura óptimos de la válvula EGR, la temperatura del líquido refrigerante y la presión absoluta del múltiple MAP. Durante la operación del EGR, se corta el combustible. El diagnóstico OBDII tiene algoritmos para monitorear todas las funcionas listadas anteriormente. La posición de la válvula tipo perno pivote es monitoreada por la PCM con respecto a una apertura apropiada. El monto de gas de escape introducido es monitoreado desde la válvula tipo perno pivote del EGR además del tiempo de apertura de dicha válvula. Este monto es comparado con el monto requerido obtenido de la tabla que tiene valores predefinidos. Si existe una diferencia significante entre los valores actuales y los requeridos, se detecta una anomalía del EGR. La temperatura del líquido refrigerante es monitoreada por un incremento en sus valores durante la operación del EGR. La presión MAP es monitoreada por un incremento en la presión durante la operación del EGR. Finalmente, los RPM del motor (900-1100) son monitoreados con respecto a un descenso de unos 50 RPM durante la operación del EGR. (El código de falla DTC es P0401 si no se detecta un descenso de los RPM cuando la velocidad del vehículo sea de 40 KPH con los frenos aplicados.)
Adicionalmente, las características eléctricas de la válvula perno pivote son verificadas, incluyendo su voltaje, la caída de corriente durante el movimiento del perno pivote, la continuidad en su circuito, circuito abierto y corto circuitos en su cableado. Existen dos métodos para la verificación del EGR que permiten monitorear que la válvula no esté atascándose o que el ducto EGR no este obstruido. El primer método consiste en abrir intencionalmente la válvula EGR usando un valor conocido durante la operación normal del vehículo y cuando no hay necesidad de EGR para así medir la respuesta de los parámetros críticos del sistema durante dicha perturbación; valores como ser: RPM del motor, la temperatura del líquido refrigerante, la presión MAP, la posición de la válvula perno pivote y la corrección del sistema de combustible en circuito cerrado. Si estos parámetros críticos no coinciden con valores deseados, se da por detectada una anomalía del EGR. El segundo método es esperar hasta que se den las condiciones para que el cerebro PCM opere el sistema EGR en el vehículo en consecuencia de un arduo funcionamiento o sobrecarga aplicada al motor. Entonces, de manera intencional se desactiva la operación del EGR durante un instante y se miden los parámetros críticos. Si estos parámetros críticos no coinciden con valores deseados, se da por detectada una anomalía del EGR.
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Un algoritmo mucho más sencillo mide el incremento de la temperatura del líquido refrigerante durante el EGR y si no hay incremento dentro de un rango deseado, se da por detectada una anomalía en el EGR. Adicionalmente, se verifica un incremento en la presión absoluta del múltiple MAP durante la operación del EGR y si este incremento no está dentro valores esperados, se da por detectada una anomalía en el EGR.
Debido a ciertas incertidumbres encontradas en el monitoreo EGR, más de un diagnóstico es un requisito antes de generar un código de falla y encender la luz (CHECK). Un método requiere 3 pruebas sucesivas y que cada una revele una falla en el EGR antes de que un código de falla sea generado. Si una prueba no revela una falla, la siguiente prueba se realiza 11 minutos después. Las condiciones predefinidas de operación son que el vehículo esté en deceleración.
Frecuencias variadas para dichas pruebas se tienen como alternativa de dicho diagnóstico. Otro método requiere 8 pruebas que deben ser realizadas dentro de un periodo de 2 minutos antes que un código de falla sea generado si ocurren 2 fallas dentro de dicho periodo. Actualmente, casi el 50% de fabricantes de vehículos monitorean la temperatura del ducto EGR, 25% monitorean la posición (la señal) de la válvula EGR y otros 25% usan métodos intrusivos de perturbación para detectar una anomalía en el EGR.
Los requisitos oficiales OBDII son: el sistema de diagnóstico debe monitorear el sistema EGR del vehículo con relación a una tasa anormal de flujo (bajo o alto).
El código de falla de hardware es P0406 generado para una señal de voltaje fuera de rango proveniente del sensor de la posición de la válvula perno pivote cuando se desvía más del 10% de su valor comandado.
Otros fabricantes monitorean las presiones en el gas escape a ambos lados de un orificio existente en el ducto hacia la válvula EGR. La caída de presión a través de dicho orificio se mide según el gas escape fluye a través del orificio. Si el diferencial de presión no está dentro de valores límites permitidos, un código de falla EGR será almacenado.
Existen diferentes códigos de falla DTC que son generados para las pruebas EGR debido a la diferencia en el tiempo de prueba y a valores de los parámetros críticos.
4.2.7 MONITOREO DEL SISTEMA DE AIRE SECUNDARIO
El sistema de aire secundario es usado para mejorar el rendimiento del conversor catalítico (de tres vías) proveyendo de oxígeno adicional y aire rico al conversor catalítico o al múltiple de gases de escape. La temperatura del catalizador deberá estar por encima de los 200 grados centígrados para oxidar eficientemente los HC y reducir los NOx. Durante el calentamiento del motor cuando el catalizador está frío, el HC y CO son oxidados en el múltiple de gases de escape por medio de una cantidad conocida de aire secundario controlado por la PCM. Esto crea un calor adicional que acelera el calentamiento del conversor catalítico y de los sensores de oxígeno permitiendo al cerebro PCM entrar en circuito cerrado rápidamente.
Durante el control en circuito abierto (catalizador frío) el conversor es susceptible de ser dañado si un calor excesivo es aplicado para calentarlo. Esto puede pasar si montos excesivos de HC y CO son oxidados en el múltiple de admisión durante periodos de ardua carga los cuales tienen enriquecimiento del combustible; o durante una severa desaceleración. Durante el arranque y arduas cargas de funcionamiento, no se permite que aire secundario pueda ingresar al múltiple de admisión por lo que es desviado hacia un purificador de aire para que no tenga efecto en la temperatura de los gases de escape.
Después del calentado del motor, durante la operación de circuito cerrado, el aire secundario es usado para proveer de oxígeno a la segunda cámara del catalizador de tres vías en sistemas de catalizadores de dos cámaras. En un conversor de dos cámaras, la primera cámara contiene rodio, paladio y platino para reducir los NOx y oxidar los HC y el CO. La segunda cámara contiene solo platino y paladio. El oxígeno adicional del
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aire secundario mejora la habilidad de oxidar el HC y CO en la segunda cámara del conversor. El control del aire secundario es realizado usando dos solenoides y válvulas similares a la válvula perno pivote del EGR. Una válvula conmuta el flujo de aire hacia el múltiple de gases de escape o hacia el purificador de aire (atmósfera). La otra válvula conmuta el flujo de aire hacia el múltiple de gases de escape o hacia el conversor catalítico. El direccionamiento del aire es controlado según la temperatura del líquido refrigerante o según la tasa de la mezcla aire/combustible detectada por el sensor lambda. Si el control de combustible está en circuito abierto y si la temperatura del refrigerante de motor está por debajo de un umbral y si la mezcla aire/combustible no es demasiado rica, entonces el flujo de aire es dirigido hacia el múltiple de gases de escape. Si la temperatura del líquido refrigerante es más alta que cierto umbral y la mezcla aire/combustible es rica entonces el aire secundario es dirigido hacia el purificador de aire que se conecta con la atmosfera. Si el control de combustible está en circuito cerrado, entonces el sensor lambda se monitorea por cambios con relación al flujo de aire secundario dirigidos al múltiple de gases de escape o del convertidor catalítico o del purificador del aire, dependiendo de la temperatura del líquido refrigerante o del valor de lambda. Los requisitos OBDII son que el sistema de aire secundario deba tener un sistema de diagnóstico que monitoree su funcionamiento adecuado y su válvula de conmutación de aire (solenoide).
Los parámetros críticos del sistema de aire secundario son monitoreados y si están fuera de rango de valores permitidos, un código de falla es generado y el testigo (CHECK) es iluminado.
4.2.8 MONITOREO COMPRENSIVO DE COMPONENTES
Incluye todos los sensores, solenoides, inyectores de combustible, bomba de gasolina, bobinas de encendido, actuadores (válvulas), el cableado asociado, tierra y la fuente de poder. Los componentes y sus códigos de falla DTC son:
DTCs 100-104 Sensor de flujo de masa de aire (MAF)
DTCs 105-109 Sensor de presión absoluta en el múltiple (MAP)
DTCs 110-114 Sensor de temperatura de aire de entrada
DTCs 115-119, 125-126 Sensor de temperatura del líquido refrigerante
DTCs 120-124, 220-229 Sensor de posición de la mariposa del estrangulador
DTCs 130-167 Sensor de oxígeno
DTCs 170-194, 230-233 Sistema de combustible (medición de combustible)
DTCs 251-296 Inyectores individuales de combustible
DTCs 300-312 Sensor de falta de chispa
DTCs 320-323 Sensor de velocidad del motor
DTCs 324-334 Sensor de cascabeleo
DTCs 335-339, 385-389 Sensor del ángulo del eje de cigüeñal
DTCs 350-379 Bobina de encendido (control de encendido)
DTCs 400-409 Sensor / válvula EGR
DTCs 410-419 Válvula de control de aire secundario
DTCs 420-439 Conversor catalítico
DTCs 440-459 Válvula del ventilador del contenedor (canister)
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DTCs 460-464 Sensor de nivel de combustible
DTCs 465-469 Válvula de purga
DTCs 500-503 Sensor de velocidad del vehículo
El diagnóstico OBDII consiste en realizar las pruebas en todos los sensores y actuadores listados anteriormente. Si una falla es detectada en cualquiera de las pruebas de estos dispositivos incluyendo: sensor o componente actuador, circuito eléctrico, cableado y fuente de poder, entonces un código de falla correspondiente según la SAEJ2120 será generado y el testigo (CHECK) será encendido en el tablero.
4.3 RESUMEN
Estrategia Requerimiento Técnica de diagnóstico
Monitoreo del conversor catalítico
Iluminar el testigo (CHECK) cuando la eficiencia en la conversión de hidrocarbonos disminuya al 60%.
Un sensor de oxígeno antes y otro después del catalizador.
Monitoreo de falta de chispa o combustión incompleta.
Iluminar el testigo (CHECK) cuando se detecte un porcentaje específico de combustión incompleta o falta de chispa en algún cilindro dentro las 200 o 1000 revoluciones dependiendo si se está en la etapa de calentamiento del motor o circuito abierto, o si se está ya en circuito cerrado. Se tienen cálculos complicados al respecto. También debe identificarse el número específico de cilindro que está sufriendo la falta de chispa.
Medición de las fluctuaciones de velocidad del cigüeñal. Estimación individual del torque por cilindro luego de la combustión.
Monitoreo del sistema de combustible.
Encender el testigo (CHECK) cuando las desviaciones de la proporción estequiométrica de la mezcla aire combustible perduren por bastante tiempo, y las cuales excedan límites permitidos.
Medición de las desviaciones de la demanda de combustible fuera de la razón estequiométrica durante tiempo prolongado. Se hace uso del valor de la sonda lambda (sensor de oxígeno).
Monitoreo del sensor de oxígeno.
Encender el testigo (CHECK) cuando la frecuencia del cambio de mezcla rica a pobre y viceversa, exceda un límite predefinido. Verificación del voltaje del circuito que provee de lecturas de entrada al cerebro para detectar un corto circuito o circuito abierto. El valor representativo (BIAS) es de 0.450 voltios.
Monitorear la respuesta de los dos sensores lambda; uno antes y otro después del conversor catalítico. Monitorear si el sensor lambda reacciona lento con respecto a las variaciones de la mezcla aire combustible. Por lo tanto verificar el periodo del sensor lambda el cual es la inversa de la frecuencia para circuito cerrado.
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Monitoreo de la recirculación de gases de escape o EGR
Encender el testigo (CHECK) cuando la operación del EGR falle ya sea por un incremento en la presión en el múltiple de admisión, ya sea por incremento en la temperatura de dicho múltiple o ya sea por un descenso en los RPM del motor. El EGR podrá ser inducido de manera intrusiva durante la operación normal del vehículo, o bien interrumpido cuando el monitoreo detecte dichos cambios durante la operación del EGR.
Monitorear los cambios de temperatura en el múltiple de admisión, los cambios de presión en dicho múltiple y los cambios de los RPM del motor; todo esto según el flujo del EGR. Se usan sensores para detectar estos cambios.
Monitoreo del sistema secundario de aire.
Encender el testigo (CHECK) cuando el sensor lambda no varíe de acuerdo a los cambios de flujo del aire secundario.
En funcionamiento de circuito abierto el flujo de aire deberá ser proveído al múltiple de salida de gases de escape; además la temperatura del múltiple y la carga aplicada al motor deberán estar por debajo de un umbral específico. En circuito cerrado la operación del aire secundario deberá ser dirigida hacia la segunda cámara del conversor catalítico cuando se tenga un catalizador de tres vías.
Monitorear las lecturas del sensor lambda cuando el aire secundario sea introducido en el múltiple del escape o en la segunda cámara del catalizador.
4.4 ILUSTRACIONES
A CICLO DE CONDUCCIÓN DE 7 PARTES PARA UNA ETAPA DE LAS PRUEBAS FTP
B UN SENSOR DE POSICIÓN DE EJE DE CIGÜEÑAL JUNTO A UN VOLANTE DE INERCIA
En la curva de señal del sensor se distingue un evento de falta de chispa o combustión incompleta.
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C RESULTADOS DEL MONITOR DEL SENSOR DE OXÍGENO
(CAPTURA DE PANTALLA DE UN ESCÁNER OBDII)
D CONFIGURACIÓN TÍPICA PARA EL MONITOR DEL CATALIZADOR: UN SENSOR DE OXÍGENO ANTES Y OTRO DESPUÉS
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E UN SISTEMA TIPO PARA EVAPORACIONES DE COMBUSTIBLE
F UN SISTEMA TIPO PARA LA RECIRCULACIÓN DE GASES DE ESCAPE
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G UN SISTEMA TIPO DE INSERCION DE AIRE SECUNDARIO
5 ESTADO DE PREPARACIÓN DE LOS MONITORES
Una parte esencial del sistema OBDII son los “indicadores de estado de preparación” que indican cuando un monitor en particular está activo y ha verificado el sistema al cual está asignado para hacer seguimiento. La detección de falta de chispa, el sistema de combustible y otros monitores continuos, están activos y listos todo el tiempo; pero, los monitores no-continuos requieren una serie de condiciones de
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operación antes de que puedan ejecutarse, y no se dará por completada una prueba OBDII a menos que todos los monitores estén listos.
El estado de preparación de los monitores es una prueba que revisa la condición de los Monitores. Si el estado de preparación registra un monitor que no corrió a causa de un código de diagnóstico de falla pendiente o activo, el monitor indicará “no está listo”. Cuando la condición que causó la falla es corregida y el vehículo es manejado en concordancia con el ciclo de manejo aplicable, el monitor correrá su prueba y mostrará el mensaje “listo”.
Por ejemplo, para ejecutarse el monitor del catalizador, el vehículo deberá ser manejado una cierta distancia a una variedad de velocidades, Los requisitos para todos los monitores pueden diferir considerablemente entre fabricantes de vehículos por lo que no hay un ciclo de conducción “universal” que garantice que todos los monitores puedan correrse y estar listos.
Los programas estatales de inspección y mantenimiento OBD II requieren que se hayan corrido todos los estados de preparación de los monitores para recibir aprobación. Sin embargo, algunos Estados permitirán dos monitores con el indicador “no está listo” en vehículos año 1999 o anteriores y algún otro “no está listo” en vehículos nuevos año 2000 y posteriores, siempre y cuando la luz CHECK no esté encendida. Si el vehículo tiene la luz CHECK encendida, el vehículo no aprobará.
La Agencia de Protección Ambiental (EPA) está al tanto de éste tipo de situaciones en los sistemas OBDII. Por lo tanto, cuando creó las normas para los Estados que emplearían las pruebas OBDII en lugar de las pruebas de tubos de escape sobre dinamómetro, ésta permite que, para las pruebas OBDII, hasta dos indicadores puedan no estar listos para vehículos 1996-2001 y un indicador no pueda estar listo para vehículos 2001 en adelante. Uno puede usar un escáner para verificar los indicadores de estado de preparación antes de que el vehículo sea objeto de las pruebas de emisiones. Esto puede evitar el agravante de que a uno lo posterguen hasta que su vehículo esté listo.
5.1 CUESTIONES DE LOS ESTADOS DE PREPARACION
Uno de los requerimientos de los estándares de las agencias de protección ambientales (como la EPA) para usar los exámenes OBDII en vez de las pruebas de escape, consiste en asegurarse que todos los monitores del sistema OBDII hayan corrido y que todos los monitores se hayan completado. Pero hay un tema. Algunos vehículos de importación tienen problemas relacionados con los estados de preparación cuando se trata de completar todos los monitores. Consecuentemente, algunas agencias permiten que no estén completados hasta un máximo de 2 estados de preparación de monitores para los vehículos 1996-2000, y un máximo de un estado de preparación no completado para carros 2001-2003.
Cuando el OBDII ejecuta un auto-diagnóstico en un sistema o componente particular, éste se manifiesta mediante un indicador de estado de preparación de completado o no que se puede ver con un lector de códigos o una herramienta de diagnóstico. Si el OBDII ha corrido y completado todos los monitores que tiene un determinado carro, y no se han encontrado fallas, el vehículo aprueba el examen OBDII. Pero si todos los monitores requeridos no se han ejecutado o corrido, el vehículo reprueba el examen OBDII y el motorista deberá conducirlo o manejarlo para después volver y tomar el examen de tubo de escape si se tiene dicha opción.
Si el OBDII detecta una falla cuando ejecuta un monitor, grabar un código de falla puede hacer que los monitores restantes no corran. Un sensor de oxígeno dañado, por ejemplo, puede hacer que no corra el monitor del catalizador correspondiente. Hacer que todos los monitores corran puede ser muy complicado en algunos vehículos. Cada monitor tiene ciertos requerimientos de operación que deben cumplirse antes de que el auto-diagnóstico corra.
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Para establecer el monitor del catalizador, por ejemplo, el vehículo puede que tenga que ser conducido cierta distancia a una variedad de velocidades. Los requerimientos para varios monitores pueden variar considerablemente de un fabricante a otro por lo que no hay un ciclo de manejo universal que garantice que todos los monitores puedan ser establecidos y listos.
Como regla general, haciendo un pare y siga conduciendo por la ciudad a velocidades de 50 KPH seguido de 5 o 7 minutos de una velocidad constante de 90 KPH conduciendo por una avenida o autopista, por lo general, hará que se corran todos los monitores. Consecuentemente, si uno está verificando un sistema OBDII y descubre que uno o más monitores no han corrido, puede que sea necesario una conducción tipo test drive para establecer los monitores restantes. Con el monitor EVAP, el vehículo puede que requiera un cierto periodo de inactividad (como un trasnoche) o ciertas condiciones de la temperatura ambiente (fuera de heladas) antes de que dicho monitor EVAP corra.
Algunos vehículos con temas conocidos de estados de preparación incluyen los modelos Mitsubishi 1996-1998 (los cuales requieren un ciclo de manejo muy específico), y en los Subaru 1996 o Volvo 850 Turbo (apagando el vehículo se borran todos los indicadores de los estados de preparación, por lo que no hay que apagarlo después de manejarlo). En los Toyota Tercel y Paseo 1997, el indicador para el estado de preparación del monitor EVAP nunca es fijado y aún no hay ninguna solución del fabricante. Otros vehículos que muchas veces tienen la condición “no completado” para los monitores EVAP y del catalizador, incluyen los Volvo 1996-98, Saab 1996-98, y Nissan 2.0L 200SX.
5.2 OTRAS CONSIDERACIONES IMPORTANTES
La información de los monitores puede ser usada como parte de la evaluación del sistema y para verificar ciertas reparaciones. En caso de que todos los monitores hayan finalizado sin almacenar ningún DTC, se asume que el sistema está trabajando apropiadamente.
Verificar si en la pantalla de estado de preparación existen monitores que no hayan corrido hasta estar completados.
Que un monitor tenga la etiqueta “completado” significa simplemente que ha finalizado; no significa que el sistema correspondiente no tenga fallas.
Algunos códigos de falla o códigos pendientes pueden suspender ciertos monitores e imposibilitar que se detecten otras fallas hasta que se corran todos los monitores.
Para evitar falsos códigos de falla DTCs, existen muchas condiciones de operación que pueden deshabilitar los monitores. Además de que no existan los criterios de habilitación, estos desactivadores pueden evitar que los monitores funcionen en un determinado número de condiciones, incluyendo: altitud, temperaturas extremas del líquido refrigerante de motor y nivel de combustible.
La cantidad de combustible en el tanque suele ser un desactivador de monitores con el cual hay muchas veces que tratar. Si el contenido de combustible está por encima de cierto nivel (e. g. 85%), algunos monitores como el monitor de evaporación de combustible puede que terminantemente no corra. Bajos niveles de combustible (por debajo del 15% de la capacidad del tanque) pueden hacer que un monitor terminantemente no corra.
Cuando uno o más indicadores estén en NOT READY o INCOMPLETE, implica que los códigos de diagnóstico de falla han sido eliminados recientemente con un escáner o por una falla en la alimentación al cerebro debido a una desconexión de la batería.
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5.3 CICLOS DE CONDUCCION
Supóngase Ud. ha reparado un problema de emisiones en un vehículo equipado con OBDII. Cómo puede verificar si funciona? Por medio de lo que es llamado un “ciclo de conducción OBDII”. El propósito de un ciclo de conducción es correr todos los diagnósticos a bordo. El ciclo de conducción deberá ser realizado después que uno ha borrado cualquier código de falla de la memoria o cerebro PCM, o después de que la batería haya sido desconectada. Corriendo el ciclo de conducción permite restablecer todos los indicadores del estado del sistema de tal manera que las fallas subsiguientes puedan ser detectadas.
Un ciclo de conducción OBDII no es solamente encender y apagar el motor del carro. Un ciclo de manejo requiere un encendido en motor frío y conducir lo suficiente hasta que el motor alcance una temperatura normal de operación. El siguiente ciclo de manejo no comienza hasta que el motor haya sido apagado, enfriado y vuelto a encender. En algunos vehículos, el monitor EVAP no correrá a menos que al vehículo se lo haya dejado por unas 8 horas. No existe una manera de saltar o engañar dichos requerimientos; por lo que uno está obligado a realizar lo que el sistema requiere. Y si esto significa esperar, habrá que esperar.
Un ciclo de conducción o viaje incluye un ciclo de calentamiento que se define como un encendido del motor y un tiempo de conducción suficiente como para elevar la temperatura del refrigerante al menos 5 grados centígrados (si la temperatura de operación en encendido es menor a 70 grados centígrados).
Como se dijo anteriormente, las pruebas que realizan los monitores se ejecutan en un periodo de conducción normal con velocidades y tiempos similares a la rutina de inspección federal IM240.
Las pruebas de emisiones IM240 satisfacen los estándares EPA para el rendimiento del sistema de emisiones. Este procedimiento de prueba consiste en un ciclo de conducción de 7 partes realizado con las llantas aseguradas entre dos rodillos de un chasis de dinamómetro y una sonda en el escape conectada a un analizador de gases.
Antes del inicio de la prueba, el motor es calentado en por lo menos un incremento de 5 grados centígrados hasta alcanzar una temperatura de 70 grados centígrados. Esta fase hace que el vehículo entre en circuito cerrado. Un Monitor vigila esto y solo permitirá el inicio de las pruebas una vez que estos pasos sean llevados a cabo exitosamente.
Un ciclo de conducción ocurre durante un determinado periodo de tiempo consistente en variadas velocidades y cargas aplicadas al motor. Un viaje se completa desde el arranque hasta el apagado del vehículo. Todos los monitores deberán correr o el viaje será inválido. Un viaje similar es un segundo viaje tomado en cuenta luego del primer viaje. Los RPM deberán estar dentro de los 375 con relación al viaje anterior y la carga de trabajo aplicada al motor no debe variar más del 20% de las condiciones previas. Un “viaje similar” es requerido por cada Monitor que requiere dos o tres ciclos de conducción para establecer dos o tres indicadores que iluminen la luz CHECK.
Adicionalmente, antes de que las pruebas puedan empezar, lo siguiente debe estar en óptimas condiciones de operación: RPM, ECT, MAP y el IAT. Los monitores no correrán hasta que el vehículo entre en circuito cerrado. Ciertos monitores no correrán si la luz CHECK está encendida. Además, los Monitores no correrán si el TPS o el MAP están fluctuando despachando lecturas desviadas de velocidad o de la carga de trabajo aplicada al motor. Los modos de aceleración enriquecida o deceleración y empobrecimiento no deberán estar operando.
Para la primera parte de la prueba, Parte A, el vehículo está en ralentí por exactamente 2.5 minutos con el aire acondicionado y el desempañador trasero activados. Durante este tiempo, los calentadores del sensor de oxígeno, el sistema de aire secundario (si lo tiene) y los monitores de falta de chispa, y purga EVAP, son ejecutados. En la parte B, el vehículo acelera a 90 KPH a media apertura de estrangulador. En esta parte, los monitores de falta de chispa, sistemas de combustible, y de purga, son ejecutados. En la parte C, el vehículo
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corre a una velocidad estable de 90 KPH por 3 minutos y los monitores HO2S, EGR, de purga, ajuste de combustible y AIR, son ejecutados. En la Parte D, el vehículo decelera de 90 a 30 KPH y los monitores EGR, ajuste de combustible, y de purga, son ejecutados. En la Parte E, el vehículo acelera hasta 90 o a 100 KPH al 75% de apertura de estrangulador. En esta parte, los monitores de falta de chispa, ajuste de combustible, y de purga, son ejecutados. En la Parte F, el vehículo opera a una velocidad estable de 90 o 100 KPH por 5 minutos. Los monitores del catalizador, la falta de chispa, el HO2S, el EGR, de purga, y ajuste de combustible, son ejecutados. En la Parte G, el vehículo decelera finalizando el ciclo de conducción mientras se corren los monitores de purga y EGR. Si todos los monitores corren exitosamente, el vehículo completa todas las pruebas de emisiones y todos los monitores gozarán del indicador “listo”.
Para las pruebas OBD II, no se prueban de manera directa las emisiones del escape. Toda la información adquirida en las pruebas son comunicadas a la máquina que usan las inspecciones del gobierno. Dicha información la manda el cerebro PCM por medio de un puerto OBD II debajo del tablero. No es necesario un rodillo o “dyno” para las pruebas OBD II, y los resultados tampoco pueden ser alterados.
5.4 CORRIENDO UN CICLO DE CONDUCCION
Como se mencionó anteriormente, las estrategias de control OBD II difieren principalmente del OBD I en que se tiene una evaluación y prueba de manera constante de las parámetros relacionados con las emisiones, de los sensores, conmutadores, actuadores, y circuitos eléctricos que tiene a su servicio. Esta prueba es llevada a cabo mediante una serie de Monitores. Todas estas pruebas y evaluaciones son realizadas para asegurar que el vehículo se desempeñe cumpliendo los estándares de emisiones establecidos por la EPA. Para registrar códigos de falla DTC y encender la luz CHECK, el sistema o componente deberá exceder 1.5 veces el estándar. La prueba de certificación del gobierno es conocida como FTP (Federal Test Procedure – Procedimiento de Prueba Federal). Esta es aproximadamente una versión de 7 minutos de la prueba IM (Inspection and Maintenance – Inspección y Mantenimiento) de 4 minutos.
El ciclo de conducción empieza con un arranque en frío (temperatura del líquido refrigerante de motor por debajo de los 50 grados centígrados y con los sensores de temperatura del aire de admisión dentro de los 11 grados centígrados de diferencia entre sí).
Nota.- La llave deberá estar en posición de contacto momento antes del arranque en frío de lo contrario el calentador del sensor de oxígeno no correrá.
1) Tan pronto el motor arranque, dejar el motor en ralentí por 2 y medio minutos con el aire acondicionado y el desempañador trasero conectados. El OBDII chequeará los circuitos del calentador del sensor de oxígeno, la bomba de aire secundario, y la purga EVAP (PARTE A).
2) Apague el aire acondicionado y el desempañador trasero, y acelere hasta 90 KPH a medio acelerador. El OBDII verificará la falta de chispa en la combustión, el ajuste de combustible y la purga del latón contenedor (canister) (PARTE B)
3) Mantenga el vehículo en una velocidad estable de 90 KPH por 3 minutos. El OBDII monitoreara el EGR, la bomba de aire secundario, los sensores de oxígeno y la purga del latón (PARTE C).
4) Decelere cuesta abajo hasta 30 KPH sin frenar y sin pisar el embrague. El OBDII chequeará el EGR y las funciones de purga (PARTE D).
5) Vuelva a acelerar hasta 90 o 95 KPH pisando en un 75% el acelerador. El OBDII chequeará la falta de chispa, el ajuste de combustible, y la purga nuevamente (PARTE E).
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6) Mantenga una velocidad estable de 90 o 95 KPH por 5 minutos. El OBDII monitoreará la eficiencia del conversor catalítico, la falta de chispa, el EGR, el ajuste de combustible, los sensores de oxígeno y las funciones de purga (PARTE F).
7) Decelere cuesta abajo hasta parar pero sin frenar. El OBDII realizará un chequeo final del EGR y la purga del latón (PARTE G).
5.5 MODO 6
El Modo 6 es una función muy sofisticada que despliega, junto a las especificaciones de mínimo y máximo, los resultados de cada Monitor de emisiones. La información del Modo 6 es el resultado de las pruebas actuales de las pruebas de preparación de monitores para cada ciclo de manejo tanto para monitores continuos y no-continuos.
Durante cada ciclo de conducción, la PCM monitoreará y evaluará los resultados de las pruebas del Modo 6 para almacenarlas en una memoria tipo no-volátil o KAM (keep alive memory). La PCM usa un valor llamado “media exponencial ponderada móvil” (EWMA) para determinar que el resultado de las pruebas esté dentro de parámetros aceptables. Tan pronto los datos del Monitor sean adquiridos por la PCM, el valor EWMA es aplicado a la prueba causando que los puntos de datos se conviertan en más importantes según el problema se acerca a fallar la prueba. Esto permite que los últimos resultados de las pruebas sean de gran valor en determinar las condiciones de aprobación o de falla.
Varios de los valores PIDs del Modo 6 son sólo números y no están descritos en texto. El fabricante asigna esos números TID y CID para su uso y no brinda o prepara esa información. Y no hay un estándar para ver a que se refieren los números TID o CID. El sitio web “iatn.net” es rico en información sobre el Modo 6.
Para complicar más aún el tema, los números de los resultados de las pruebas actuales no están dados en el sistema decimal sino en un sistema numérico científico llamado hexadecimal. Los valores hexadecimales consisten en una combinación de letras y números, y son identificados como hexadecimales porque llevan el signo y prefijo de moneda ($).
Si uno ha identificado los TID y CID con los que tiene que trabajar o tratar, el sistema operativo Windows de las computadoras incluye una calculadora que convierte valores hexadecimales a decimales.
Incidentalmente, la fabricante GM tiene una función DTC llamada “registros de fallas” para vehículos OBD II. Esta información es la misma que el Modo 6 y es fácil de leer y entender. La información dada en los registros de fallas, así como la que tiene el Modo 6, puede ser usada para predecir si el sistema está próximo a almacenar un código de falla de dos viajes antes de que la luz CHECK sea encendida. Esta información puede ser usada para reparar la verificación haciendo que uno ahorre tiempo o que sirva de retroalimentación.
Asegúrese de tomar nota del Modo 6 antes de apagar el vehículo porque muchos vehículos reinician el Modo 6 al quitar la llave.
En conclusión, el Modo 6 es un barril de datos. Verificar los TIDs y CIDs y sus valores deseados.
5.6 ILUSTRACIONES
A ESTADO DE MONITORES OBDII (INFORME GENERADO POR UN ESCÁNER)
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B PARTES DE UN CICLO DE CONDUCCIÓN OBDII
C CONTENIDO DEL MODO 6 (CAPTURA DE PANTALLA DE UN ESCÁNER OBDII)
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6 MODOS DE OPERACIÓN DE UN VEHÍCULO
Ambos sistemas OBD I y II operan en dos modos básicos: Circuito abierto y circuito cerrado. Circuito abierto es el modo que se usa cuando el motor está recién encendido y permanece en efecto hasta que los sensores de oxigeno (conocidos como sensores O2) empiezan a operar. En circuito abierto, la mezcla de combustible es más rica que lo normal de tal manera que el motor funcionara suavemente hasta que el ECT (sensor de temperatura del refrigerante de motor) le indica al cerebro PCM que el motor ya ha sido calentado. Este modo de mezcla rica trabaja como el botón del estrangulador en aquellos motores equipados con carburador. Las emisiones de HC y CO son muy altas en éste modo de mezcla rica pero los sensores O2 no empiezan a operar sino hasta que el flujo del gas de escape alcance los 315 o 345 grados centígrados. Cuando los sensores O2 empiezan a trabajar, el vehículo conmuta al modo de circuito cerrado en el cual los sensores O2 controlan el ajuste de combustible. En condiciones de climas fríos, puede demorar hasta 15 minutos para que los sensores O2 empiecen a trabajar. Incluso es posible que los sensores O2 dejen de operar si el vehículo está en ralentí por mucho tiempo de tal manera que el flujo del gas de escape descienda por debajo de los 315 grados centígrados. Si esto ocurre, el vehículo vuelve a circuito abierto ocasionando un incremento en las emisiones. Sin embargo, algunos fabricantes usan información contenida dentro del cerebro PCM para controlar el ajuste de combustible cuando se entra en modo de circuito abierto.
En la década de los 90, los fabricantes empezaron a instalar sensores O2 con calentadores incluidos. Estos calentadores hacen que los sensores O2 empiecen a funcionar dentro de los 15 segundos además que se
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mantienen activos durante el funcionamiento del motor. Puesto que, el tiempo promedio de un viaje o ciclo de conducción es relativamente corto, la contaminación de gas de escape por viaje se ha reducido significativamente siempre que el vehículo se mantenga en circuito cerrado de manera prolongada.
Cuando el OBD II vino a ser oficial y requisito legal en 1996, la mayoría de los vehículos y camiones livianos vendidos en América, incluyeron cambios y mejoras significativas dentro del nuevo sistema de diagnóstico a bordo. Un cambio muy importante fue la adición de un segundo sensor de oxígeno. Este segundo sensor O2 fue localizado en el tubo de escape luego de la salida del catalizador. Los motores V6 y V8 con dos sistemas de escapes llevan dos de éstos. Los sensores O2 adicionales permiten al cerebro PCM monitorear de cerca y con precisión la condición y eficiencia del conversor catalítico. Los códigos de falla P0420 (para el banco 1) o P0430 (banco 2) son registrados si la PCM detecta que los sensores O2 después del catalizador indican una mezcla rica similar a la de los sensores O2 antes del catalizador y por un determinado tiempo.
Un breve glosario de algunos componentes claves de un sistema OBD hará que las secciones de más adelante sean más fáciles de entender.
AIR También conocido como el sistema de aire secundario (SAS) usado para mejorar la eficiencia del conversor catalítico.
ECT Sensor de temperatura del refrigerante del motor. Algunas veces conocido como CTS.
MAP Presión absoluta en el múltiple. Se refiere a la presión (de vacío) en el múltiple de admisión.
BARO Sensor de presión barométrica (ambiental) y usado como presión de referencia para calibrar el MAP.
MAF Medidor de flujo de masa de aire. No lo tienen todos los vehículos. El medidor MAF es un medidor de volumen en tiempo real que reporta el actual flujo de aire y flujo de escape para ajustar correctamente el ajuste de combustible. Un sistema equipado solo con MAP no puede hacer esto. La entrega de combustible en un sistema solamente equipado con el MAP va programada en el cerebro PCM por los ingenieros del fabricante. Este sistema solo puede realizar ajustes según condiciones esperadas conforme los valores programados en fábrica.
TPS Sensor de posición del estrangulador. Los nuevos sistemas de estrangulador electrónico usan dos sensores para compararlos entre sí.
VSS Sensor de velocidad del vehículo.
HO2S Sensor de oxígeno con calentador o simplemente sensor O2 ya que actualmente todos llevan calentador.
CKP Sensor de posición de cigüeñal usado para reportar los RPM, monitorear el tiempo de encendido acelerado y la falta de chispa.
CPS Sensor de posición del árbol de levas usado para identificar el cilindro #1.
EGR Recirculación de gases de escape.
KNS Sensor de cascabeleo usado para retardar el tiempo de encendido acelerado y eliminar el cascabeleo por bujías y pre-combustión.
PID Parámetro identificado o torrente de datos.
Antes de emprender estrategias de reparación específicas, es necesario conocer de manera global qué hace el sistema OBD durante tres tipos distintos de viajes. El primer viaje o ciclo de manejo que explicaremos será para un vehículo totalmente calentado y conducido de manera estable a una velocidad de 90 KPH.
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6.1 CONDUCCIÓN ESTABLE DE CRUCERO
El motor está en temperatura de operación por lo cual el sistema OBD está en circuito cerrado. El cerebro PCM está confiando en las lecturas del MAP, TPS, ECT, CNK y CPS. El TPS sufre algunas ligeras variaciones según el conductor (o el control de crucero) ajusta la potencia para mantener una velocidad de crucero deseada. Cuando el conductor aumenta un poco la potencia para trepar una ligera pendiente o para incrementar ligeramente la velocidad, la PCM detecta una caída en el vacío (MAP) y un ligero incremento en el voltaje del TPS. La PCM comanda un incremento en el pulso del inyector y retarda el tiempo de encendido acelerado. Este último ajuste incrementa el intervalo entre tiempos mejorando la quema del combustible. Si el vehículo está equipado con un sensor MAF, el MAP es referenciado principalmente para verificar las señales del MAF y TPS.
Una vez satisfecha la demanda de más potencia, la PCM revierte todo lo que se explicó más arriba. El ancho del pulso del inyector se reduce y el tiempo de encendido acelerado avanza. Estas acciones retornan al vehículo a un modo de crucero.
Los sensores O2 están al tanto de toda esta actividad y están enviando datos al PCM continuamente. Los sensores antes del catalizador (sensor 1) envían a la PCM un voltaje que varía varias veces por segundo. Cuando el contenido del torrente del gas de escape es rico (bajo contenido de O2), el voltaje enviado a la PCM es cercano a 1 voltio. La señal rica está entre 800 mV o 900 mV. Cuando la PCM detecta dicha señal, reduce el ancho del pulso de la inyección a completamente pobre, llevando al sensor de oxígeno hasta 100 mV o 200 mV. El monto de tiempo para un determinado ancho del pulso de inyección es lo que determina la entrega actual de combustible. Hay que notar que un sensor O2 debería cruzar entre rico y pobre al menos 7 veces por segundo en sistemas OBD II a 2500 RPM o más.
Con el tiempo los sensores O2 terminan gastados y el conteo de cuantas veces por segundo pueden cruzar de rico a pobre, caen a niveles que obstaculizan su eficiencia. Si uno está trabajando en un motor de alto recorrido con sus sensores O2 originales, será dinero bien gastado si el propietario autoriza su reemplazo. Incluso, aunque no haya códigos de falla PCM, sensores O2 nuevos producen una mejora notoria en el rendimiento, el consumo de combustible y las emisiones.
En el OBD II, el sensor O2 luego del catalizador (sensor 2) está en un lugar de tal manera que pueda enviar una señal al cerebro PCM que debería indicar mucho menos contenido de combustible (pero alto O2) que lo que reporta el sensor 1. El voltaje del sensor 2 debería oscilar entre 430 mV y 470 mV. Sin embargo, si el gas de escape que sale del catalizador es muy parecido al gas de escape que entra al catalizador durante tres viajes consecutivos, el cerebro PCM registrará un código P0420 (banco 1) y/o un código P0430 (banco 2) e iluminará la luz CHECK.
El ciclo de completamente rico a completamente pobre puede parecer una estrategia muy primitiva para administrar la entrega de combustible. Sin embargo, el convertidor catalítico tiene que tenerlo así de ésa manera. El conversor catalítico está diseñado para oxidar el HC y el CO en H2O y CO2, y para reducir NOx a CO2, H2O y N2. Cuando el sensor O2 alcanza una condición rica, el cerebro PCM comandará un ancho de pulso del inyector más pobre haciendo que la combustión libere el O2 no usado. El conversor catalítico almacenará éste O2 en su sustrato cerámico. Cuando el sensor O2 alcance una condición pobre, la PCM comandará un ancho de pulso de inyección más rico para producir CO. Esto causa que la temperatura del catalizador se incremente dramáticamente causando que el NOx, CO y HC se vaporicen separándose en componentes individuales de C, H, N y O. Tan pronto como esto ocurra, el O2 en el sustrato cerámico se oxidará con el elemento C para formar CO2, y un elemento simple O se oxidará con dos elementos de H y formará H2O. Luego, el elemento N se adjuntará con otro N para formar N2.
En conducción estable de crucero, la PCM comandará al EGR que se abra un tanto. El gas EGR es rico en HC permitiendo a la PCM reducir el ancho del pulso de la inyección y alterar el tiempo de encendido acelerado.
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El gas EGR hace que el HC se oxide y baje la temperatura de combustión tal como si se estuviera aumentando agua tibia a un agua que está hirviendo hasta que pare de hervir. Con estos resultados se tiene una mejora en las emisiones y en el consumo de combustible.
6.2 ACELERACIÓN
Qué pasa cuando el conductor desea acelerar? La estrategia PCM la llama “modo enriquecido de aceleración”. En muchos motores V8 y motores de alto rendimiento V6, la PCM mantiene los sensores O2 en circuito cerrado incluso durante la apertura máxima y moderada del estrangulador. Pero muchos motores brevemente se revertirán a circuito abierto durante la aceleración, especialmente en WOT. A continuación el cómo trabaja el modo enriquecido de aceleración:
Durante una severa aceleración, la PCM confía en los datos del voltaje, primero a partir del TPS, luego del MAF (si lo tiene), MAP, y CKS/CPS. Cuando el conductor aplica el martillo (acelera), el TPS estará entre 4.3 v o 4.7 v. El voltaje de la señal del MAP se incrementará (descenso de vacío), y la frecuencia del MAF se incrementará debido al incremento de volumen de aire. Los RPM del motor asisten a la PCM en estar al tanto de cuanto combustible adicional el motor necesita para cumplir con la demanda de potencia del conductor. El ancho de pulso del inyector se incrementará para mantener la relación aire-combustible correcta para una máxima aceleración. El tiempo de encendido acelerado será retardado y el tiempo entre entregas de combustible será incrementado. El hecho de que se incremente el tiempo de entrega es para proveer el voltaje adicional disponible a la bobina y permitir un más largo proceso de oxidación necesitado por la bujía.
El sensor MAP es un dispositivo muy sensible que inclusive puede detectar un cambio ligero en el vacío entre cilindros individuales. Debido a la habilidad del MAP en hacer esto, éste sensor es un sensor primario en el control de combustible. La ingeniería de la programación que está detrás de esto y sobre la cual rara vez de escucha, se llama estrategia “Tiempo del MAP”. Tiempo del MAP emplea las variaciones de vacío entre cilindros para ajustar el ancho de pulso de la inyección de los cilindros individuales así como el tiempo de encendido acelerado de manera individual, así manteniendo los cilindros relativamente balanceados.
Durante una severa aceleración, puede que se use una gran cantidad de combustible. Este súbito incremento de combustible causará HC y CO sin quemar. Los incrementos son moderados y el tiempo de encendido acelerado es retardado para compensar dicha situación. El gran problema es el incremento de los NOx debido a un fuerte incremento en la temperatura de combustión. El EGR es usado para controlar la combustión que causará la formación de NOx. El flujo de EGR es estrechamente controlado de tal manera que una pequeña cantidad de EGR diluyendo la mezcla aire/combustible no pueda causar una reducción en el rendimiento del motor.
6.3 MODO DE DECELERACIÓN Y EMPOBRECIMIENTO
En el modo de desaceleración y empobrecimiento, circuito abierto, la PCM usa los sensores TPS, MAP y CKP para mantener un apropiado ajuste de combustible. Tan pronto como el conductor empieza a bajar la velocidad del vehículo, el primer valor de entrada a la PCM, al igual que en el modo de aceleración, es el TPS. El TPS le dice a la PCM que el estrangulador está cerrado para bajar la velocidad del vehículo. El ancho de pulso del inyector es reducido y el tiempo de encendido acelerado es adelantado. Cuando el volumen de aire se reduce, el vacío en el motor se incrementa. El voltaje del sensor MAP empezará a descender y la PCM continúa comandando hacia una mezcla más pobre de aire/combustible. Tan pronto el vacío empieza a estabilizarse, el sensor MAP reportará que el nivel de vacío ha retornado a lo normal. En este punto el ajuste de combustible vuelve a circuito cerrado retornando la responsabilidad del ajuste de combustible a los sensores O2.
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6.4 FUNCIONES DEL CEREBRO DEL POWERTRAIN (PCM) EN LOS DIAGNOSTICOS OBDII
El cerebro del powertrain (motor y transmisión) tiene las siguientes funciones de diagnósticos OBDII:
Autodiagnóstico del microprocesador para asegurar la correcta operación del PCM y el almacenamiento de los diagnósticos OBDII en su memoria.
Diagnóstico a bordo en tiempo real para alertar al conductor iluminando el testigo (CHECK) en caso de falla.
Funciones de control del powertrain para reducir las emisiones y cumplir con los requisitos OBDII durante la operación de circuito abierto en el arranque.
Funciones de control del powertrain para reducir las emisiones y cumplir con los requisitos OBDII durante la operación de circuito cerrado (operación normal del vehículo).
6.4.1 AUTODIAGNÓSTICO DEL MICROPROCESADOR PARA ASEGURAR LA CORRECTA OPERACIÓN DEL CEREBRO PCM
La PCM realiza los siguientes autodiagnósticos:
Verifica el checksum de la ROM (memoria de solo lectura) con relación a sus funciones y correcta versión.
Pruebas de lectura / escritura de la memoria RAM para detectar anomalías en la memoria disponible.
Ejecuta las funciones del procesador chequeando dispositivos periféricos como conversores analógico/digitales, temporizadores y registros, para asegurar que esté funcionando correctamente.
Verifica que los datos almacenados no estén corruptos y que se encuentren dentro de límites razonables con respecto a la operación del vehículo.
6.4.2 DIAGNÓSTICO A BORDO EN TIEMPO REAL Y ALERTAR AL CONDUCTOR ILUMINANDO LA LUZ (CHECK)
Mediante la adquisición y comparación de los diagnósticos de las funciones de control del vehículo. Los diagnósticos están clasificados en niveles de prioridad del 1 al 8 o 9. Las pruebas de prioridad más alta son hechas cada milisegundo seguidas por las de prioridad siguiente cada 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500 milisegundos y 1 segundo. Las pruebas de más alta prioridad son aquellas que afectan la seguridad y emisiones del vehículo en alto grado de acuerdo a las regulaciones OBDII. Estas incluyen el sensor de oxígeno (lambda sensor) y la verificación del checksum en el ajuste o compensación de combustible durante la operación de circuito cerrado del vehículo. La siguiente prioridad verifica las interrupciones y los cronómetros. La siguiente prioridad son para las pruebas de los sensores incluyendo el sensor de oxígeno EGO, el sensor de velocidad RPM del motor, el flujómetro MAF, el sensor de posición del cigüeñal y el sensor del líquido refrigerante de motor. Las pruebas de prioridad siguiente son para las pruebas intrusivas del EGR, conversor catalítico, aire secundario, purga del contenedor (canister), actuador de pedal y temporizador de encendido. Las verificaciones de prioridad siguiente son para otras pruebas de autodiagnóstico periódicas.
El cerebro PCM es interrumpido -mediante un administrador en tiempo real- durante las funciones normales de control del vehículo para atender las pruebas a bordo programadas. La PCM guarda el estado actual del vehículo y realiza los diagnósticos. Esto toma 100 microsegundos. Luego, la PCM retorna a las funciones
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normales de control del vehículo. Esto se repite para cada nivel de prioridad de diagnóstico. De ésta manera la PCM emplea del 15 al 40% de tiempo en diagnósticos y el resto para correr las funciones normales de control del vehículo. El método de probar cada componente depende de las características eléctricas y las funciones que tiene el dispositivo para el vehículo. La PCM comprueba los límites bajos y altos para cada parámetro de prueba, verifica que sus valores estén dentro de determinado rango y prueba su rendimiento. La PCM tiene capacidad para pruebas de hardware y poder detectar un corto circuito, circuito abierto o señal de nivel ruidoso; incluyendo la batería, la fuente de alimentación y cableado; para cada sensor, actuador y unidad de control relacionada con el control de emisiones.
La PCM verifica cada sensor mediante sus valores de entrada o salida y comparándolos con valores deseados almacenados en su memoria de datos técnicos para sensores.
La PCM también compara las señales de los componentes objeto de prueba con una combinación de la información provista por otros sensores para verificar la coherencia de valores. El nivel de ruido y el rendimiento de cada señal de cada componente también son objeto de verificación. Los actuadores son verificados de manera similar a los sensores; es decir, se chequea un corto circuito, circuito abierto y niveles de rango / rendimiento. El método de prueba incluye el cómputo de los valores de salida para un sensor usando parámetros diferentes de motor y comparándolos entre ellos con relación a si está coherente. Esto es llamado redundancia analítica. Luego, un actuador es activado de manera intrusiva y su salida es chequeada para compararla con valores deseados correspondientes a una correcta operación. Si en cierto componente se diagnostican discrepancias con relación a los valores nominales, la información es almacenada en memoria con todos los datos relevantes que la soportan tales como la velocidad del motor, el sensor MAP, la temperatura del refrigerante de motor y otros. Si la falla ocurre solo una vez durante varios ciclos, entonces es eliminada.
Si la falla persiste por dos ciclos consecutivamente, ésta no será eliminada hasta que el defecto sea reparado por un técnico. En caso de que los valores de un sensor estén fuera de rango, la PCM provee de un valor sustituto razonable correspondiente para determinada condición de operación del vehículo. La PCM informará al conductor iluminando el testigo (CHECK) en caso de haber un defecto y sin causar alarma por otros problemas menores. Todos los datos para un diagnóstico fuera de a bordo y para reparación, son almacenados en la memoria del cerebro para uso posterior. En caso de un defecto que afecte completamente el rendimiento del vehículo, la PCM tiene la capacidad como para conmutar el vehículo hacia un modo seguro de funcionalidades básicas de vehículo como para llegar al taller. La PCM se comunica con la herramienta de diagnóstico OBDII para proveer los datos de diagnóstico y los códigos de falla para todas las anomalías que experimenta el vehículo así facilitar al técnico para tareas de diagnósticos fuera de a bordo o reparación del vehículo.
6.4.3 FUNCIONES OBDII
Estas incluyen el monitoreo del catalizador, el monitoreo de combustión incompleta o falta de chispa, el monitoreo del sistema de evaporación, el monitoreo del sistema de aire secundario, el monitoreo del sistema de combustible, el monitoreo del sensor de oxígeno, el monitoreo del sistema de recirculación de gases de escape, y el monitoreo comprensivo de componentes. Véase la sección “Monitores”.
6.4.4 FUNCIONES DEL CEREBRO DEL POWERTRAIN PARA REDUCIR LAS EMISIONES Y CUMPLIR LAS REGULACIONES OBDII DURANTE LA OPERACIÓN EN CIRCUITO ABIERTO
La función primaria del PCM es controlar la operación del powertrain durante el arranque y durante las condiciones del calentamiento del motor. En ambas condiciones la función primaria del PCM es mantener la relación aire/combustible cerca o en la estequiometría deseada.
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El control de circuito abierto por parte de la PCM se da durante el encendido del vehículo cuando el sistema electrónico de control de combustible no está controlado por el sensor de oxígeno lambda debido a su baja temperatura (por debajo de los 300 grados centígrados). Durante estas condiciones, la PCM controla el sistema de combustible para mantener la estequiometría usando los valores de los sensores MAP, RPM del motor, recirculación de gases de escape EGR y el sensor de temperatura del líquido refrigerante de motor en vez del sensor oxígeno. La PCM obtiene el flujo de masa de aire del flujómetro MAF y la cantidad de combustible requerida para mantener la razón aire/combustible en la estequiometría deseada (14.7); todo esto a partir de unas tablas de referencia almacenadas en la memoria. Las variables de entrada para el uso de dichas tablas son los valores MAP, RPM del motor, temperatura del refrigerante de motor y recirculación de gases de escape EGR; todas las cuales están listas para ser calculadas o disponibles en tablas de referencia.
El valor del producto de la densidad de velocidad ∗ está dado por:
∗ ∗ é (6.1)
/ , donde Ma es la masa de aire y Ra es el volumen del aire de entrada a temperatura T. (6.2)
Existen tablas para da, la densidad de aire conocido versus temperatura.
El desplazamiento del motor y la eficiencia volumétrica son parámetros de diseño del motor los cuales son constantes. Existen tablas de referencia cuyas entradas: RPM del motor, MAP, T y EGR, permiten conocer el flujo de masa de aire el cuál es el producto ∗ . A su vez esto es usado como entrada para otra tabla de referencia que brinda el ciclo establecido para el inyector de combustible el cual suministra el combustible requerido para mantener la mezcla de aire/combustible en estequiometría. Todas estas consultas de tablas son realizadas por la PCM para cumplir con las regulaciones OBDII exigidas por la CARB y la EPA con relación al control de emisiones.
6.4.5 FUNCIONES DEL CEREBRO DEL POWERTRAIN PARA REDUCIR LAS EMISIONES Y CUMPLIR LAS REGULACIONES OBDII DURANTE LA OPERACIÓN DE CIRCUITO CERRADO
El modo de circuito cerrado es elegido por la PCM cuando el sensor lambda ha alcanzado una temperatura mayor que 300 grados centígrados. La tasa de la mezcla de entrada aire/combustible es controlada en circuito cerrado mediante los sensores de oxígeno en el múltiple del escape y alterando la tasa del flujo de combustible de entrada con el inyector de combustible para corregir un indicio de mezcla rica o pobre. La PCM constantemente ajusta la señal de salida hacia el inyector de combustible para mantener la estequiometría modificando su ciclo de trabajo. Las variaciones en el motor RPM son corregidas reduciendo la frecuencia y tasa del ciclo de trabajo cuando los RPM varían o disminuyen. El flujo de combustible es mejorado usando la corrección de ajuste de combustible mediante un esquema de actualización de la compensación a corto y largo plazo de la entrega de combustible para estabilizar el rendimiento del motor durante el tiempo.
6.4.6 ENRIQUECIMIENTO EN LA ACELERACIÓN
Cuando una ardua carga es demandada (al motor) por parte del conductor, la PCM ajusta el control de combustible para proveer una mezcla de aire/combustible y maximizar el torque desatendiendo el control con relación a las emisiones. Esto se da por corto tiempo y es aprobado por la EPA. La PCM realiza esto detectando el ángulo en el sensor de posición del estrangulador por medio del voltaje o bien mediante un valor alto proveniente del sensor MAP. En caso de una gran abertura del estrangulador WOT (Wide Open Throttle), la PCM incrementa el ciclo del inyector de combustible a un valor máximo permitido que causa una razón aire/combustible tan baja como 12:1.
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6.4.7 EMPOBRECIMIENTO EN DECELERACIÓN Y CONTROL DE VELOCIDAD EN RALENTÍ
Cuando el conductor decelera el vehículo bruscamente, la PCM reduce el torque del motor suspendiendo el suministro de combustible y el inyector de combustible es desactivado o su ciclo de trabajo es reducido drásticamente. Un algoritmo típico de inyección de combustible para un valor deseado de una relación de estequiometría aire/combustible está dado por:
ó (6.3)
El factor de corrección en circuito cerrado es el valor aprendido durante la compensación o ajuste combustible.
Para un control de circuito abierto, el factor de corrección de circuito cerrado es cero.
Para una operación de circuito cerrado, el factor de corrección C está dado por:
∗ ∗ (6.4)
Donde A y B son constantes, I es la parte entera y F es la parte fraccional del factor de corrección.
I y F son conocidas a partir del ajuste de combustible y el sensor de oxígeno. Cuando el sensor de oxígeno indica mezcla rica, el valor de ajuste de combustible I es reducido en 1, e incrementado en 1 para mezcla pobre.
El ancho de pulso base del inyector de combustible es proporcional al flujo de masa de aire dado por:
∗
Donde K es determinada por la PCM dependiendo del modo de control de combustible. Para una operación normal de circuito cerrado, K corresponde a la estequiometría de la mezcla aire/combustible. Para un arranque en frío, K corresponde a una relación aire/combustible de 12:1. Para una deceleración, K es cero. El flujo de masa de aire es calculado por la PCM como fue descrito anteriormente.
6.4.8 CONTROL DE VELOCIDAD MARCHA LENTA O RALENTÍ
Cuando el ángulo del estrangulador alcanza su posición cerrada y los RPM del motor caen por debajo de un valor preestablecido como 600, la PCM conmuta a modo de control de marcha lenta o ralentí. La PCM controla una válvula perno pivote para el control de aire en ralentí permitiendo el flujo de aire hacia el múltiple de admisión omitiendo el estrangulador cerrado para prevenir que el motor explosione debido a falta de torque. La válvula perno pivote es operada por un motor de a paso que acciona dicha válvula perno pivote desde su posición cerrada (asiento) para abrir un bypass que permite el flujo de un monto limitado de aire hacia el múltiple de admisión. La velocidad de ralentí es detectada por el sensor RPM cuando indica un valor bajo, que el vehículo está estacionario o que el estrangulador está cerrado. La PCM ajusta la válvula perno pivote para mantener los RPM entre 600 a 700 RPM. Y está completamente cerrada cuando el motor ya no está en ralentí o marcha lenta.
6.4.9 AJUSTE AUTOMATICO DEL SISTEMA
La PCM durante el modo de circuito cerrado verifica las proporciones aire/combustible de circuito abierto y las compara con los valores promedio límite de circuito cerrado para emisiones al mínimo. Si la diferencia es muy grande, la PCM corrige los valores de circuito abierto en sus tablas referenciales de tal manera que los valores en circuito cerrado estén muy cerca de los valores de circuito abierto. Esta tabla referencial actualizada es almacenada en una memoria RAM no volátil. Cuando el motor es encendido la
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siguiente vez, la PCM usa los nuevos valores referenciales que están muy cercanos a la proporción estequiométrica.
Esta característica es importante ya que habilita a la PCM a ajustarse a los cambios a largo plazo en el motor y a las condiciones del sistema de combustible debido al envejecimiento y uso. Esto es similar al algoritmo de compensación de combustible para el control de la inyección de combustible.
Hasta aquí todas las funciones de control del cerebro PCM en cuanto a la reducción de emisiones para cumplir con los requisitos OBDII.
6.5 ILUSTRACIONES
A UN CEREBRO DEL POWERTRAIN (MOTOR Y TRANSIMISIÓN) PCM
B OSCILACIONES DE LA SEÑAL DE LOS SENSORES DE OXIGENO
Gráficas de los sensores de oxígeno antes del catalizador de un motor V6. Las curvas reflejan el contenido de combustible que tuvo la mezcla aire-combustible (de pobre a rico y viceversa).
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C ESTADO DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE
Estado de operación del sistema de combustible para cada banco de un motor V6. Indica “circuito cerrado” (closed loop) que es lo deseado (captura de pantalla de un escáner OBDII).
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7 FUNDAMENTOS DE ESCANERES
7.1 DIAGNÓSTICOS DE PUERTA DELANTERA VERSUS PUERTA TRASERA
Para diagnosticar un sistema de control computarizado uno debe acudir a la “Puerta delantera” o bien “Puerta trasera”. La Puerta delantera es donde llegan los datos (entrada) de los sensores y desde donde salen los datos (salidas) hacia los actuadores. Uno puede acudir a la Puerta Trasera usando un escáner para ver que está pensando el cerebro.
Los diagnósticos muchas veces empiezan en la Puerta Trasera. La puerta trasera se encuentra en el conector para escáner (DLC) donde Ud. puede conectar dicho equipo. En un vehículo moderno uno puede usar un escáner para acceder a la Puerta Trasera y a múltiples módulos tales como ser: del motor, transmisión, cuadro de instrumentos, monitor de presión de aire de llantas, sistema ABS, motor de ventanas, etc. Los chequeos mediante la Puerta Trasera incluyen: Códigos de diagnóstico de falla (DTCs), valores de entrada y salida (llamados Parámetros Identificados o PIDs), valores gráficos PIDs (usados para ver la relación existente entre diferentes PIDs) y mediante el uso de alguna herramienta de resolución de fallos. En algunos escáneres se tiene una herramienta (software) de resolución de fallos que puede listar todos los procedimientos para probar un sistema o componente.
La herramienta escáner (Puerta Trasera) puede ayudar a decidir que pruebas de Puerta Delantera son necesarias para resolver el problema. Las pruebas de Puerta Delantera pueden ser basadas en las señales
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de entrada (desde los sensores hacia el cerebro), o señales de comandos de salida usados para controlar los actuadores (como los inyectores de combustible, tiempo de encendido acelerado, etc.). Recuerde siempre que la Puerta Delantera es lo que actualmente está pasando fuera del cerebro mientras que la Puerta Trasera es lo que el cerebro “piensa” que está pasando.
Los datos para el escáner (datos de entrada y salida) y los códigos de diagnóstico de falla (DTCs) todos son encontrados en la Puerta Trasera. Una vez uno sepa qué sistema chequear, uno debe diagnosticar dicho sistema usando las pruebas de diagnóstico para Puerta Delantera.
Un escáner es una herramienta direccional de Puerta Trasera. Este nunca nos dirá la causa de un problema, sólo nos dirá qué está siendo afectado y dónde mirar. La causa de una falla o anomalía casi siempre podrá ser encontrada en la Puerta Delantera.
7.2 QUIÉN NECESITA UN ESCÁNER?
En un pasado no muy lejano, solo técnicos en rendimiento de motor o manejabilidad (del vehículo) necesitaban un escáner. En vehículos modernos uno muchas veces puede usar un escáner para “sangrar” los frenos, realizar un alineado, reparar un motor de ventana, cambiar las llantas o incluso para cambiar el aceite.
7.2.1 CÓMO SE CONECTA UN ESCÁNER?
1) Encienda el escáner e identifique el vehículo en el cual Ud. está trabajando.
2) Luego, busque el conector para escáner DLC dentro del vehículo.
a. El DLC es un conector de 16 pines que se encuentra en vehículos equipados con el OBD II.
b. Los estándares OBD II exigen que el DLC sea localizado bajo del tablero y cerca de la columna de dirección. En caso de no poder encontrarlo, muchos escáneres ofrecen una guía para encontrarlo.
3) Una vez identificado el vehículo y conectado el escáner al puerto DLC, uno pueden girar la llave a posición “en contacto” o encendido. En adelante, el escáner ya podrá “conversar” con los módulos de control.
7.2.2 QUÉ PUEDE HACER UN ESCÁNER
A) UN ESCÁNER PUEDE ACCEDER A VARIOS MÓDULOS DE CONTROL DEL VEHÍCULO.
El módulo de control del motor y transmisión (PCM powertrain control module) controla el motor y la transmisión. Los vehículos modernos tienen más módulos de control. Se tiene un módulo de control para el cuadro de instrumentos, otro para los frenos anti-bloqueos, otro para las bolsas de aire (airbags) y muchas veces hay un módulo de control electrónico para cada puerta. Algunos vehículos tienen más de 30 distintos módulos de control. Es importante acceder a estos módulos de control para realizar tareas como la configuración de los monitores de presión de ruedas, re-inicializar los cerebros del habitáculo como aquellos para los motores de las ventanas, hacer “sangrar” los frenos, diagnosticar los relojes del cuadro de instrumentos, etc.
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B) UN ESCÁNER MOSTRARÁ LOS CÓDIGOS DE DIAGNÓSTICO DE FALLA (DTC).
Los códigos de diagnóstico de falla son registrados cuando un cerebro decide que un sistema no está trabajando correctamente. El cerebro grabará unos códigos y puede iluminar la lámpara CHECK para alertar al conductor. Los códigos de diagnóstico de falla solo nos dirigen hacia qué sistemas necesitan mayor diagnóstico; no nos dicen qué reemplazar!. Como ayuda en la resolución de los códigos de diagnóstico de falla, muchos escáneres proveen herramientas o software al respecto. Se trata de una gran base de datos de procedimientos de diagnóstico que a uno puede ayudarle en encontrar rápidamente la raíz o la causa de un determinado código de diagnóstico de falla.
C) UN ESCÁNER MOSTRARÁ TODOS LOS VALORES DE IDENTIFICACIÓN DE PARÁMETROS (PIDS).
PIDs es el nombre que se usa para representar todos los datos de las entradas (sensores) y salidas (actuadores). Los datos de entrada provienen de los sensores del vehículo mientras que los datos de salida son comandos enviados hacia los actuadores del vehículo. Un dato PID es una Puerta Trasera de un sistema computarizado que muestra lo que el módulo o unidad de control piensa que está pasando. Por ejemplo, el cerebro monitorea el sensor del refrigerante de motor y el PID para la temperatura de motor es el ECT. Cuando éste está frío, la PCM decide añadir más combustible mediante un tiempo más largo de activación de los inyectores de combustible. La señal de entrada proviene del ECT el cual es un sensor. Para adicionar más combustible, una señal de salida parte hacia los inyectores de combustible, los cuales vienen a ser los actuadores.
Los datos PIDs son números tales como 755 RPM o TPS (posición del estrangulador) 93%. Algunos escáneres mostrarán solo números (valores escalares). Con algunos escáneres uno puede ver los PID de tres maneras distintas: como texto (valor escalar), como una lista PID o como un gráfico. Al graficar un dato PID, se puede ver la relación existente entre cualquier sensor y actuador. Un gráfico mostrará como los datos PIDs cambian en función del tiempo.
En la Ilustración B (al final de ésta sección) se tiene la relación entre el TPS (sensor de posición del estrangulador) y los RPM del motor. Los RPM deberían incrementarse al abrir el estrangulador o bien descender al ir cerrando el estrangulador. En la parte izquierda de dicha gráfica, se puede apreciar que, para media apertura del estrangulador, los RPM se incrementan. Y cuando se cierra el estrangulador, los RPM van bajando. Todo esto es una operación normal.
Pero cuando se cierra por completo el estrangulador (TPS), los RPM dejan de tener un comportamiento coherente. Cuando se abre el estrangulador, los RPM se incrementan; sin embargo, siguen incrementándose para estrangulador cerrado conforme se ve en las curvas PIDs. Esta relación existente entre un estrangulador cerrado y los RPM que siguen cuesta arriba nos indican un defecto en el sensor TPS o en el cableado que va hacia el TPS.
D) UN ESCÁNER PUEDE CORRER 4 TIPOS DE PRUEBAS FUNCIONALES: INFORMACIONALES, DE ALTERNACIÓN, DE CONTROL VARIABLE Y DE RE-INICIO.
Las Pruebas Informacionales proveen información tal como el número VIN o el número de parte de calibración. Esta información es útil cuando uno quiere chequear si el cerebro ha sido actualizado o bien cuando se instala un módulo o unidad de control de reemplazo.
Las Pruebas de Alternación le permiten a uno solicitar a la unidad de control activar o desactivar varios actuadores. Un ejemplo podría ser solicitar que la lámpara CHECK pueda ser activada o desactivada. Esta
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es una manera fácil de probar si la bombilla del testigo CHECK está quemada. Otra prueba podría ser la de activar o desactivar los inyectores de combustible uno a la vez para ver si los RPM se afectan en la misma medida para cada cilindro.
Las Pruebas de Control Variable permiten comandar un actuador a través de todo su rango permisible. Por ejemplo, un cliente puede estar reclamando que el reloj del tanque de combustible nunca indica más allá de medio tanque. Uno puede comandar la aguja del reloj de combustible para mostrar de 0% a 50% y a 100%. Y si el reloj de combustible llegara a mostrar hasta el 100%, el problema estaría en la unidad o sensor de nivel de combustible. Y si la prueba de control variable no hace que la aguja pase el 50%, la aguja del tablero puede que esté defectuosa.
Las Pruebas para Reinicio son necesarias cuando se instalan ciertos componentes. Por ejemplo, en algunos motores al reemplazar el sensor de posición de cigüeñal (CKP), se requiere que el cerebro “re-aprenda” la señal del sensor CKP. Esta prueba de reinicio es llamada Prueba de Variación del CKP. En dichos motores, si uno reemplaza el sensor sin realizar la prueba de reinicio, puede que el motor no vaya a funcionar a velocidad correcta en ralentí.
7.2.3 CUÁNDO UNO DEBERÍA USAR UN ESCÁNER?
Cuando uno está diagnosticando cualquier problema de rendimiento del motor, un escáner debería estar entre los primeros pasos a seguir. Mediante la recuperación de códigos de diagnóstico de falla o mediante la visualización de datos PIDs, uno puede caer en cuenta qué dirección debe seguir un determinado diagnóstico. Cuando se hace un diagnóstico, es buena idea chequear boletines técnicos de servicio. Algunos escáneres como los SnapOn proveen software de resolución de fallos que hace uso de la información de dichos boletines con el objeto de ayudarle a uno en temas de diagnósticos. Aunque un escáner por sí solo muy rara vez va a aislar la causa del problema, puede conducirlo a uno en la guía y dirección correcta como para saber qué chequear a continuación.
A) LA LUZ CHECK ESTÁ ENCENDIDA PERO NO SE TIENEN CÓDIGOS.
En alguna ocasión puede que se halle con un vehículo que tiene la luz CHECK encendida y que el escáner no despliegue ningún código. Todo esto indica que uno no ha verificado en el espacio apropiado de control. Los cerebros o unidades de control del motor (PCM Powertrain Control Module) en los vehículos modernos tienen básicamente dos “espacios de control”; son: el espacio OEM del fabricante original del equipo y el espacio OBD II de diagnóstico a bordo.
El software del fabricante (OEM) usa estándares de comunicación establecidos por la Agencia de Protección medio ambiental (EPA). Todos los fabricantes deben seguir dichos estándares de comunicación para las funciones OBD-II.
El espacio OBD-II está a cargo de la luz CHECK. Es el espacio de control OBD-II el que decide cuando activar o desactivar la luz CHECK. También captura y almacena datos PIDs correspondientes al momento en el cual la luz CHECK fue encendida. Esto es el llamado “cuadro congelado de datos” que puede ser muy útil en decidir qué fue realmente lo que estaba pasando cuando ocurrió cierta falla.
Cuando se trata de diagnosticar un vehículo, un técnico con experiencia siempre chequeará ambos: el espacio del fabricante (OEM) y el espacio OBD II.
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7.2.4 LA ÚNICA MANERA DE APRENDER UNA HERRAMIENTA ES PRACTICANDO
Cuanto más use la herramienta escáner, cuanto más poderosa como herramienta se convertirá para Ud. Como principiante puede que no sepa el significado de las muchas abreviaciones para los PIDs. Inclusive técnicos con experiencia no las conocen todas. Cuando uno encuentre un PID que no entiende, debe acudir al software de resolución que algunos escáneres lo tienen incluido. Y no dude en explorar cualquier otra característica de dicho software.
7.2.5 QUÉ ESCÁNER DEBE COMPRAR?
Los escáneres más económicos son los llamados lectores de códigos de diagnóstico de falla. Ellos brindan tan solo códigos genéricos OBD II. Existen muchísimos códigos de diagnóstico de falla (DTCs) almacenados en el espacio OEM del cerebro que un lector de códigos no podrá mostrar. Tampoco, un lector de códigos, desplegará datos vitales para el diagnóstico que llevan los vehículos modernos.
Debido a que el espacio de control OBD II hace uso de protocolos de comunicación estandarizados, los escáneres más económicos solo se podrán conectarse con el espacio de control OBD II. Recuerde cómo el espacio OBD II enciende el testigo CHECK. No por el hecho de que el testigo CHECK esté apagado significa que no haya códigos. El espacio OEM almacenará códigos y datos PIDs no encontrados en el espacio OBD. Un profesional necesita un escáner que se conecte con ambos: el espacio OBD II y el espacio OEM, que se encuentran en los vehículos modernos.
Un escáner con todas las características que uno necesita para diagnosticar los vehículos modernos no es barato y cada año se tornan más sofisticados. Por ésta razón uno debe tener cuidado y esperar al comprar un escáner. Ud. no irá a hacer mucho dinero al principio y deberá hacer uso de otros escáneres que le ayuden con las tareas básicas que un técnico principiante suele realizar.
Toma tiempo y esfuerzo ganar experiencia y competencia. Si uno trabaja duro y se mantiene estudioso, pronto estará ganando más dinero hasta llegar a comprarse un escáner costoso. Además, cuando llegue la hora de comprar su propio escáner costoso, la tecnología le ofrecerá uno rápido, mejor e incluso más barato.
7.3 TIPOS DE HERRAMIENTAS DE DIAGNOSTICO
Una herramienta de diagnóstico como un escáner automotriz es un equipo que un taller de reparación sí o sí debe tener. Cuando se enciende la luz o testigo CHECK ENGINE, uno puede acceder al diagnóstico a bordo del vehículo con un lector de códigos, un escáner o un software para ver que está mal. Un escáner permite recuperar los códigos de falla y cualquier otra información.
7.3.1 RECUPERANDO LOS CÓDIGOS DE FALLA
En la mayoría de vehículos antiguos hasta los modelo año 1995, los códigos de falla podían ser leídos de manera manual haciendo tierra o puenteando ciertas terminales en el conector de diagnóstico del vehículo. Esto hacía que el cerebro del motor y transmisión del vehículo (PCM powertrain control module) entre en un modo de despliegue de auto-diagnóstico causando que parpadee el testigo CHECK de tal manera que se pueda descifrar el código. Entonces, uno buscaba el número del código en una referencia para ver por qué la luz CHECK está encendida.
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El problema con la lectura de códigos mediante el parpadeo de una luz en el tablero es que, dicha técnica ha sido abandonada para vehículos modelos año 1996 en adelante (a excepción del fabricante Nissan). El problema también radica en que contar o llevar la cuenta para identificar los códigos de falla puede ser confuso. La mayoría de los códigos mediante parpadeo de una luz en el tablero, usan una combinación de parpadeos cortos y largos para indicar códigos de doble dígito; y si el vehículo tiene más de un código de falla, puede ser bastante mañoso reconocer donde termina uno y donde empieza otro. Por tal motivo, el modo preferido de recuperar códigos en vehículos antiguos es usar un lector de códigos o escáner.
En vehículos OBD-II modelos año 1996 en adelante, ya no se recuperan los códigos de falla mediante parpadeo. Uno debe portar un lector de códigos o un escáner para recuperar dichos códigos.
7.3.2 LECTORES DE CÓDIGOS
La herramienta más básica de diagnóstico es un lector de códigos. Un lector de códigos puede acceder y desplegar los códigos almacenados en la computadora del vehículo. Los modelos más baratos tan solo pueden desplegar un número mientras las mejores también pueden dar una definición (algunas inclusive en variedad de idiomas: inglés, español o francés). Los lectores de códigos típicamente se venden por 50 dólares o menos.
Un lector de códigos puede también borrar el testigo CHECK. Algunos lectores de códigos pueden desplegar el estado “completo” de varios monitores OBD II (completo significa que el monitor ha completado su proceso de auto-diagnóstico). Pero un lector de códigos no es un escáner porque tan solo lee y borra códigos. No despliega valores de los sensores ni otra información operativa del sistema. Para recuperar valores de los sensores o cualquier otro dato del sistema se necesita algún tipo de escáner o software de escáner.
Es importante recordar que, un código de falla por sí solo no nos dice que parte necesita ser reemplazada. Un código tan solo nos dice que ha sido detectada una falla pero no la causa de la misma. El código de falla sirve como un punto de partida para un diagnóstico más profundo. Mucha gente no entiende esto y cree que todo lo que necesita es un económico lector de códigos para diagnosticar y reparar un vehículo.
Tampoco se debe asumir que un lector de códigos puede desplegar todos los códigos de falla que hubiese. Despliegan solo los códigos del tipo genéricos también conocidos como códigos globales OBD II (códigos “P0”). Algunos de ellos no despliegan los códigos específicos del fabricante; aquellos llamados “códigos mejorados” (códigos “P1”) o si lo hacen puede que su fuente de códigos esté limitada a vehículos de algunos fabricantes (Ford, GM, Chrysler) pero no así para vehículos europeos o asiáticos.
Algo más que se debe tener en cuenta acerca de los lectores de códigos (y también para escáneres) es que, la lista de códigos de falla (DTC) y los datos del sistema está en constante crecimiento cada año con cada nuevo modelo de carro. Puede que la herramienta de un año anterior ya no funcione para los vehículos del año siguiente. Estas herramientas se vuelven obsoletas rápidamente y hay que tenerlas actualizadas en software mediante sus chips memoria, cartuchos o descargas mediante el internet y desde el sitio del proveedor. Si uno está comprando un lector de códigos o un escáner de segunda mano, debe asegurarse que funcionara en los vehículos con los cuales uno trabaja o que estén actualizados para ello.
7.3.3 ESCÁNERES
Para un diagnóstico avanzado de los vehículos de hoy en día, un escáner de funcionalidades completas, es algo que obligatoriamente se debería tener. Escáneres para gente que atiende sus vehículos por su cuenta no pueden realizar varios auto-diagnósticos del sistema tales como el chequeo de la operación de la bomba de combustible, o el aspa del ventilador, el solenoide o motor de control de velocidad para ralentí, el solenoide
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del sistema EGR de recirculación de gases de escape, el embrague del compresor del aire acondicionado, los inyectores de combustible, verificar por fugas en el sistema de evaporación EVAP, controlar la purga del EVAP, etc. Este nivel de diagnóstico requiere un escáner de calibre profesional (los cuales son costosos) con capacidades de comunicación bidireccional además del software apropiado para acceder a estos tipos de pruebas.
Existen escáneres de diferentes rangos y capacidades. Los escáneres genéricos básicos pueden encontrarse por unos 200 dólares. Pueden leer y eliminar los códigos de falla, desplegar el estado de varios de los monitores del sistema OBD II y desplegar información básica sobre la operación del sistema como el estado del circuito de modo de funcionamiento del motor (abierto o cerrado), flujo de masa de aire, temperatura del líquido refrigerante, lecturas de los sensores de oxígeno, la posición de la mariposa del estrangulador y otras lecturas de los sensores, y valores del ajuste de combustible para propósitos de diagnóstico. La mayoría de estas herramientas son bastante versátiles y funcionan en la mayoría de los vehículos americanos (Ford, GM y Chrysler) pero puede que requieran software adicional para aplicaciones europeas o asiáticas.
Los escáneres básicos que venden las tiendas de repuestos o partes usualmente son diseñados para la gente que atiende sus vehículos por su cuenta y carecen de capacidades de comunicación bidireccional por motivos de protección. Estos también pueden desplegar un número limitado de PIDs (datos de parámetros identificados) tales como las lecturas de los sensores, los estados de los conmutadores y otros datos operacionales, en contraste a todo lo que despliegan los escáneres profesionales o del fabricante.
7.3.4 CARACTERÍSTICAS DE LOS ESCÁNERES PROFESIONALES
Son los más avanzados de fabricantes independientes que pueden hacer la mayor parte de las funciones de un escáner del fabricante. Pueden acceder y desplegar todos o la mayoría de los PIDs (con el software apropiado) y pueden acceder y correr todas o la mayor parte de los auto-diagnósticos tipo OEM (del fabricante) siempre y cuando se use el software apropiado.
Estas herramientas típicamente también llevan mejores pantallas. Incluyen pantallas LCD grandes con gráficos a color. Estos escáneres pueden tener funciones tipo osciloscopio multi-canal que permiten que los datos sean desplegados como gráficos o como curvas tipo ondas. Esto hace fácil de detectar ciertas clases de problemas que pueden ocurrir demasiado rápido como para que uno caiga en cuenta al contemplar los datos numéricos. Varios escáneres pueden tener una capacidad de grabación en vivo que permite los datos sean capturados mientras el vehículo está siendo manejado para un análisis posterior. Un analizador de emisiones de gases de tubo de escape puede ser una opción adicional.
Otra característica disponible en varios de los escáneres profesionales es su habilidad de reprogramar (“flashear”) el cerebro PCM. Reprogramar el cerebro PCM con software actualizado puede ser necesario para corregir temas de conducción o de emisiones del vehículo. La reprogramación puede que sea necesario si el cerebro PCM es reemplazado. La otra opción es adquirir una herramienta compatible con el estándar J2534 que sirve como una interface entre el cerebro PCM del vehículo y la laptop o micro-computadora.
Algunas propagandas pueden ser engañosas. Un proveedor puede decir que su producto o paquete de software cubre una larga lista de fabricantes y modelos pero puede que se esté refiriendo a la información genérica OBD II; por lo que puede que no dispongan de los códigos mejorados (códigos de falla “P1”). Otros pueden proveer todos los códigos OBD II pero no códigos adicionales para el ABS, airbags u otros sistemas más allá del powertrain (motor y transmisión). Algunos pueden tener diagnósticos limitados y no incluir todos los diagnósticos y procedimientos del fabricante. Si uno no está seguro si incluye tal o cual característica, debe preguntar antes de comprar.
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Otro costo asociado al comprar un escáner de calibre profesional es el costo de las actualizaciones anuales de software. Las actualizaciones son esenciales para estar al día con los cambios que ocurren año a año. Suscripciones para actualizaciones pueden costar hasta 800 dólares al año.
Si uno está buscando información por un escáner en particular, vaya al sitio o página internet del proveedor y hojeé su información o vea sus videos guías.
7.3.5 ESCÁNER DE FABRICANTE INDEPENDIENTE U OEM?
Los escáneres del fabricante del vehículo (OEM) proveen acceso total a prácticamente todo pero son muy caros comparados con escáneres de propósito general de fabricantes independientes (éstas últimas pueden llegar a costar cientos de dólares según sus características). Un escáner del fabricante puede llegar a costar de 5000 a 12000 dólares, o más.
Los escáneres del fabricante (OEM) incluyen: el Tech II para aplicaciones General Motors, la herramienta New Generation Star (NGS) para Ford/Lincoln/Mercury, el DRB III para Chrysler, y una lista de otros escáneres para fabricantes asiáticos y europeos. Muchos de éstos ya están obsoletos siendo reemplazados por escáneres nivel concesionario más avanzados basados en software para micro-computadora.
Los escáneres del fabricante generalmente proveen acceso a todos los códigos de falla del diagnóstico (ambos “genéricos OBD II” y específicos), todos los procedimientos de auto-diagnósticos a bordo y todo sobre otra electrónica a bordo más allá del rendimiento y emisiones del motor tales como la unidad de control del habitáculo, el módulo ABS, el módulo AIRBAG, el módulo de suspensión, el módulo del micro-clima y así sucesivamente. Un escáner de fabricante también puede ser usado para reiniciar o inicializar una unidad de control si éste ha sido reemplazado (lo cual muchas veces es necesario para el funcionamiento correcto de la unidad de control). Muchas veces esto involucra un procedimiento de reaprendizaje que puede estar solo disponible con el escáner del fabricante.
La única desventaja con los escáneres OEM es que la mayoría (con algunas excepciones) están diseñados para trabajar con un solo fabricante de vehículos; es decir, no son para todos los fabricantes mucho menos para todos los modelos. Consecuentemente, estos equipos encajan mejor con los técnicos de los distribuidores de la marca y no así para talleres de reparación que usualmente trabajan con todos los fabricantes y modelos.
La mayoría de los técnicos no pueden permitirse un escáner separado para cada marca de vehículo que atienden; por consiguiente, optan por un escáner de propósito general al cual añaden software y hardware para expandir sus capacidades según sea necesario. Algunos pueden comprar uno o dos escáneres OEM si ellos trabajan mucho con un fabricante en particular (e. g. GM u otro de importación). Y puede que tenga un lector de códigos de falla para hacer chequeos rápidos de códigos.
7.3.6 ESCÁNER COMPATIBLE CON LA CAN
En años recientes, los sistemas eléctricos de los vehículos de modelos actuales están siendo fabricados con un nuevo protocolo a bordo de comunicaciones llamado CAN o Controlador de Área de Red. El CAN ha sido incluido en la década del 2000 y es un estándar para todos los vehículos nuevos y camiones livianos modelos año 1998 en adelante. El CAN usa una tasa alta de comunicación en baudios que permite la comunicación rápida entre módulos. Debido a esto, los vehículos equipados con una CAN requieren un escáner que sea compatible con dicho protocolo para propósitos de diagnósticos. La mayoría de los escáneres antiguos no pueden ser actualizados como para comunicarse con los vehículos CAN. Si uno está comprando un escáner, debe tomarse en cuenta éste punto.
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7.3.7 ESCÁNER SOFTWARE
En adición a los escáneres dedicados, uno también puede comprar software que transforma una laptop, una micro-computadora, un teléfono inteligente y una tablilla (Tablet), en un lector de códigos o en un escáner. Algunas opciones ofrecen solo funciones bastante básicas mientras que otras pueden esencialmente correr el mismo software que un escáner OEM (tipo del fabricante).
Los paquetes más simples y baratos que se venden por un par de cientos de dólares o menos, le permiten a uno enchufar una laptop, micro-computadora, teléfono inteligente, tablilla, etc. en el conector para diagnóstico de un vehículo 1996 o posterior, así poder tener un lector de códigos de fallas capaz de desplegar y eliminar códigos de fallas OBD II genéricos. Los mejores paquetes incluyen la compatibilidad para códigos mejorados para ciertos fabricantes de vehículos, y también pueden incluir la opción de desplegar varios PIDs como los voltajes de los sensores, estado de los conmutadores y así sucesivamente. El mejor software incluye capacidades gráficas para desplegar varios voltajes de sensores y otros datos.
El software de escáner para laptop, PC, tablilla, teléfono inteligente, etc. requiere un cable interfaz que se enchufa en el conector de diagnóstico OBD II, o una conexión Wifi o Bluetooth, de tal manera que el vehículo pueda comunicarse con su dispositivo electrónico. Si uno es ingenioso y desea ahorrar algún dinero, existen muchos sitios en el internet de los cuales uno puede comprar separadamente cables tipo interfaz, o kits y planos para que uno pueda hacer su propio cable USB OBD.
Una de las ventajas de usar una laptop o micro-computadora como escáner es la gran pantalla que tienen (lo cual hace fácil leer y desplegar más información por página). La mayoría de las laptop tienen pantallas de 12 a 17 pulgadas de diámetro diagonalmente mientras que la mayoría de las computadoras de escritorio tienen de 16 a 22 pulgadas o más. Si Ud. tiene una computadora empolvándose por ahí, puede convertirla en un escáner de gran pantalla a color y tan solo a un costo de 250 a 500 dólares por el software incluyendo el cable interfaz.
Otra ventaja de usar una computadora como un escáner es que fácilmente puede ser actualizada mediante la descarga de software desde el internet. Esto también puede ser hecho con la mayoría de los escáneres dedicados (usando la computadora como interfaz más un cable USB). Las actualizaciones para quienes se hacen escáneres por su cuenta por lo general son gratuitas; sin embargo, para escáneres profesionales se tiene que pagar una tarifa o una suscripción anual.
Los escáneres dedicados, en contraste, están diseñados para ser escáneres dedicados y nada más. Por lo general uno no puede navegar por el internet para chequear el e-mail o una página del Facebook. Estos escáneres son solo para diagnóstico. Muchos escáneres de grado profesional tienen hardware adicional que le permite a uno usar la misma herramienta como voltímetro u osciloscopio digital para medir voltajes, resistencia y corriente. Esta es una característica sumamente útil que elimina la necesidad de equipos de medición adicionales.
7.3.8 ESCÁNER CON CAPACIDADES DE OSCILOSCOPIOS
Muchos escáneres profesionales de primer nivel tienen la capacidad de funcionar como multímetros gráficos u osciloscopios digitales (capaces de almacenar los datos). Tener la posibilidad de desplegar los voltajes de los sensores como curvas tipo onda hace que sea mucho más fácil detectar problemas prácticamente imposibles de detectar por cualquier otro medio.
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Si uno está buscando una herramienta multipropósito que pueda ser usada como escáner, multímetro y osciloscopio, debe elegir una que sea capaz de desplegar más de una gráfica al mismo tiempo. Varios escáneres profesionales pueden graficar y despegar hasta 4 diferentes PIDs.
Cuando un osciloscopio es conectado a un sensor o circuitería, nos muestra qué actualmente está ocurriendo dentro del dispositivo o circuitería. El voltaje es desplegado como una curva tipo onda dependiente del tiempo. Una vez que uno sabe cómo leer las curvas tipo onda, uno está en condiciones de dar las buenas o malas noticias. Uno también puede comparar las curvas tipo onda versus los datos que llegan al escáner para ver si los valores coinciden (lo cual es una gran manera de identificar las fallas del cerebro PCM).
Un osciloscopio permite las pruebas “acción-reacción”. Uno puede usar un canal para monitorear la acción o entrada, y un segundo, tercero o cuarto canal puede usarse para ver los resultados. Por ejemplo, uno puede desear ver el sensor de posición del estrangulador, la curva tipo onda del inyector, la señal del sensor de cigüeñal o el patrón de combustión cuando se varía el estrangulador con el fin de dar o capturar una condición intermitente de falta de chispa.
Usar un osciloscopio requiere conocer los principios de cómo trabaja dicha herramienta así como las limitaciones de la misma. Al igual que los escáneres, los osciloscopios vienen en diferentes capacidades por lo cual hay que estudiarlos antes de comprarlos.
7.3.9 QUÉ ESCÁNERES PREFIEREN LOS TÉCNICOS?
De acuerdo a una encuesta relativamente reciente de 400 usuarios, la tendencia es la siguiente:
El 61% prefiere un escáner dedicado.
El 28% prefiere una laptop con software de escáner.
El 11% prefiere una tablilla (Tablet) con software de escáner.
Aquellos que prefieren un tradicional escáner dedicado dicen que dichas unidades son mucho más rápidas y fáciles que una laptop o tablilla. De cualquier manera, la mayoría de los nuevos escáneres de calibre profesional usan software de escáner basado en Windows versión para dispositivos portátiles (Snap-On Modis, Verus, Verdict, etc.) Probablemente se vea más software de escáner en Windows para tablillas (tablets) y aplicaciones personalizadas para los iphones y otros teléfonos inteligentes conforme avance el tiempo.
7.3.10 DIAGNÓSTICOS AVANZADOS CON ESCÁNERES
Para diagnósticos avanzados, uno puede querer aprender a acceder a la información del Modo 06 en un escáner (la mayoría de los escáneres que cuestan alrededor de 200 dólares pueden acceder al Modo 06) aunque puede que tenga que saber cómo localizar dicha función porque no siempre está marcada de manera clara. El Modo 06 es un conjunto de datos en bruto en código hexadecimal correspondiente a lo que el cerebro del motor toma en cuenta cuando corren los monitores del sistema. Esta información es útil cuando el vehículo está pasando por problemas de manejabilidad sin tener ningún código de falla almacenado; permite verificar que sensor o circuito particular está operando o no dentro de sus valores mínimo y máximo especificados, y para verificar si un sensor u otro componente están funcionando apropiadamente después de que han sido reemplazados.
La información sobre cómo traducir o convertir el código hexadecimal contenido en el Modo 06 puede ser encontrada en los sitios web de los fabricantes.
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7.3.11 OTRAS COSAS A TENER EN CUENTA MÁS ALLÁ DE LOS ESCÁNERES
Cuando Ud. compre un escáner no espere ser un experto en diagnóstico de la noche a la mañana. Todos los escáneres tienen una curva de aprendizaje y toma algún tiempo descubrir que puede hacer o no dicha herramienta; valores PIDs y otros datos de sensores se deben ver cuando se esté resolviendo diferentes clases de fallas y averiguar qué significa dicha información.
Algo que se debe tener en cuenta es que un escáner no arregla absolutamente nada por sí solo. Le corresponde a su intelecto operar y usar la información que le brinda el escáner. Uno necesita saber sobre el OBD II, los sistemas del motor y diagnósticos de sensores. Uno también necesita acceder a servicios de información, boletines técnicos de servicio y diagramas del cableado eléctrico. Si uno no sabe cómo un sensor o circuitería funcionan, por qué se graba un determinado código de falla o cómo un sensor o circuitería en particular está cableado, cómo puede uno resolver una falla?
Uno tampoco puede confiar solo en los códigos de falla para identificar los problemas. Muchos problemas nunca graban un código. Algunos códigos pueden ser confusos debido a la combinación de circunstancias que los causan. Otros códigos pueden ser códigos falsos imposibles de eliminar mediante procedimientos de reparación. Puede que uno tenga que reprogramar o actualizar el cerebro para arreglar el problema.
El mejor consejo es chequear siempre los boletines de servicio técnico (TSB) ya sea uno encuentre o no los códigos de falla. En muchas circunstancias habrá un TSB acerca de determinado problema que a uno le puede ahorrar horas de frustración.
7.4 ELIGIENDO EL ESCANER CORRECTO
Los diagnósticos lo son todo y son algo que está creciendo. Cada carro que aparece en las carreteras tiene cada vez más y más tecnología; más y más sistemas computarizados. Sin un equipo ni procesos de diagnóstico correctos, uno puede quedar inhábil para reparar vehículos.
Los vehículos de hoy tienen muchas necesidades de diagnóstico y programación y cada vez tendrán más y más.
Las herramientas de diagnóstico son algo en lo que talleres de millones de dólares y hectáreas de extensión, han invertido por años pero con relación a la industria también son algo en que muchos otros talleres se están descuidando.
Y como en cualquier compra de herramienta o equipo, la inversión en un equipo de diagnóstico es exactamente eso: una inversión; algo en lo cual los talleres necesitan investigar, entender y ponderar las opciones antes de la compra.
La tarea de elegir un escáner en comparación con tiempo atrás, ha llegado a ser imprescindible y un imposible de eludir.
Inclusive técnicos automotrices de prestigio mundial han escuchado una y otra vez la famosa pregunta de cómo elegir el escáner correcto?; ya sea de sus socios propietarios de talleres, de técnicos o mecánicos de talleres de reparación; en fin de todos.
Parece ser una pregunta tan simple que los principales organismos o instituciones automotrices deberían ser capaces de proveer una respuesta clara y profunda a la industria.
Técnicos afamados mundialmente han ido creando matrices que permitan a los talleres elegir su escáner correcto basado en la miscelánea de sus necesidades; pero muchos de dichos intentos se abortaron porque pese a que se estaban encaminando y realizando el problema se hacía imposible de resolver por la vasta
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cantidad de escáneres disponibles; por los cambios continuos en dichos equipos con relación a sus actualizaciones y software. Es algo de nunca acabar.
7.4.1 ENTENDIENDO SU VALOR
Al tratar con el tópico de la compra de herramientas y equipo de diagnóstico, se puede –simplemente- citar un pasaje cómico como el siguiente: Un grupo de caballeros con armadura está preparando sus espadas y escudos para una batalla. Detrás de ellos en un vagón hay un comerciante que les ofrece armas de fuego cargadas. Pero el líder de los caballeros dice: “Acaso no ven que no tenemos tiempo para sus ofertas? Tenemos una batalla que pelear!”
Y esto sucede con muchos talleres que prefieren tomar aquel enfoque con respecto a las herramientas y equipo. La gente solo se fija en su costo. Si bien hay que considerar el costo, uno primero tiene que entender la inversión y los beneficios que puede traer. Es fácil caer demasiado atrapado en lo que uno está haciendo sin darse un momento para ver en grande como una inversión podría afectar su negocio.
Es una inversión sustancial que todo taller de reparaciones debería hacer. Los beneficios de tener la herramienta correcta que encaja con el negocio pesa muchísimo más que el costo. Uno está invirtiendo en la habilidad del negocio como para realizar su trabajo de manera apropiada ahora y en el futuro.
Poseer la correcta herramienta de diagnóstico o escáner es el punto más clave para incrementar la eficiencia y competencia. Y no poseer la herramienta correcta puede llegar a ser la mayor frustración.
7.4.2 INSTRUYA A SUS MECÁNICOS: LOS DESAFÍOS
Antes de que cada propietario de taller vea a un escáner cómo la solución maravillosa o como la clave para todos sus dilemas de diagnósticos, ellos primero deben preguntarse: Cuánto tiempo estoy dispuesto en invertir en el aprendizaje de las funciones avanzadas de la herramienta de diagnóstico que se vaya a comprar?
Los técnicos quieren saber que anda mal con el vehículo que están reparando; por ésta razón existen muchos escáneres con mañas y trucos bastante populares. Este es un enfoque profundamente incorrecto. Si se le da la respuesta al técnico, probablemente vaya a reparar el vehículo; pero, si al técnico se le instruye cómo trabaja y funciona el vehículo, cómo funciona el equipo de diagnóstico y cómo él debe pensar por sí solo, puede que termine siendo capaz de reparar cualquier cosa.
Se debe entender que un escáner no es una varita mágica aunque muchos mecánicos y talleres quieran usarlo como tal.
Otros temas que uno debe tener en cuenta acerca de los escáneres:
NO EXISTE ESTANDARIZACIÓN
No existe un enfoque de estandarización universal hasta el momento. Y debido a esto, la mayoría de los escáneres operan y se conducen diferente a través de los sistemas computarizados del vehículo. Por ésta razón ciertos escáneres funcionan bien -o parcialmente- en ciertos vehículos mientras que en otros no. Esta es otra razón por la cual el mecánico el técnico necesita entender la herramienta y el sistema del vehículo.
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INGENIERÍA INVERSA
A causa de que los fabricantes independientes de los escáneres no siempre disponen de la información completa del vehículo, se aplican procesos de ingeniería inversa para hacerlos funcionar; no obstante, muchas veces terminan con capacidades limitadas o incompletas.
NADA ES UNIVERSAL AUNQUE PROCLAME SERLO
Una de las cosas más difíciles para los talleres es descubrir las capacidades actuales de las herramientas de diagnóstico frente a sus capacidades que proclamaba tener. No existe un escáner que haga absolutamente todo en todos los vehículos o algo parecido. Esto nos lleva al siguiente punto…
VACÍOS DE INFORMACIÓN
Ya sea por motivos de ingeniería inversa o simplemente porque no es la última versión del escáner, por lo general el equipo siempre llevará vacíos de información. El problema radica en que el escáner siempre nos muestra qué puede hacer pero nunca lo que no puede hacer; otro motivo suficiente como para aprender sobre los vehículos en los cuáles uno trabaja.
Existen 5 pasos críticos para asegurar que su negocio elija la herramienta de diagnóstico (escáner) correcta.
PASO 1: IDENTIFIQUE SU NECESIDAD
Debido al incremento de la tecnología y sistemas computarizados que llevan los vehículos, cada taller necesita un equipo apropiado de diagnóstico independientemente de la generalidad de servicios que ofrezca; no obstante, qué herramienta o cuáles herramientas necesita, depende en un 100% de la generalidad de los fabricantes de vehículos que repara.
Aquí la clave es: Uno necesita invertir en las herramientas para reparar vehículos en los cuales mayormente trabaja.
Se recomienda siempre considerar seriamente los vehículos los cuales su taller repara; clasificándolos desde los menos hasta los más frecuentes. Los 10 fabricantes de vehículos más frecuentes con los cuales se trabaja, son aquellos en los que se necesita enfocar todos los esfuerzos.
Visualice la miscelánea de vehículos que atiende. En qué vehículos trabaja más? De qué fabricantes, modelos y años, es la mayoría? Cuánto más específico y especializado pueda ser con respecto a los vehículos que recibe, mejor para Ud. Haga una lista de los 10 vehículos con los cuáles más trabaja y apunte las necesidades al respecto.
Sería ideal o grandioso estar preparado para 20 o 30 fabricantes y modelos pero muy difícilmente que uno tenga el financiamiento como para eso. Si uno se enfoca en aquellos en los que necesita más y son los 10 más frecuentes, de seguro que uno terminará haciendo diagnósticos apropiados en la vasta mayoría de vehículos que lleguen al taller.
Además hay que recordar que muchos escáneres funcionan para múltiples fabricantes, modelos y años; lo cual significa que la herramienta que uno haya elegido para aquellos 10 fabricantes más frecuentes, por lo general también va a ser útil para cualquier otro vehículo que pueda llegar al taller.
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PASO 2: IDENTIFIQUE EN LO QUE UD. NO TRABAJA
Por supuesto que un escáner es capaz de colaborarle con vehículos adicionales, tareas, ingresos y hasta beneficios. La gente suele preguntar una y otra vez: “Qué escáner debería comprar?” y la respuesta en forma de pregunta debería ser: “En cuáles vehículos Ud. no trabaja?”. Y por qué? Porque esto ayuda a identificar a vehículos en su área que están siendo olvidados. Por ejemplo, un afamado taller del extranjero, recientemente invirtió en un equipo para hacer el diagnóstico apropiado de Jaguar ya que se vieron muchos carros por dicha área y muy pocos talleres que tomaban ventajas de dicha oportunidad.
PASO 3: INVESTIGUE SOBRE LAS HERRAMIENTAS (ESCÁNERES)
Aquí es donde el proceso puede volverse una cacería pero no necesariamente debería tornarse así porque si uno tiene una comprensión de lo que busca que haga una determinada herramienta (como diagnosticar apropiadamente aquellos 10 fabricantes), entonces la situación se simplifica.
Cuando uno se enfoque en escáneres, se recomienda enfocarse en las siguientes 5 características relacionadas con el equipo y fabricante que las provee:
COBERTURA
Dependiendo del fabricante del escáner, ya sea del mismo fabricante del vehículo u de otra compañía, y ya sea un modelo u otro de escáner, cada equipo siempre será capaz de proveer información diferente al mecánico. Estas herramientas tendrán un acceso diferente a los códigos del fabricante y serán capaces de acceder a diferentes niveles de los sistemas de un vehículo. Recuerde que la herramienta que está buscando debe proveer o cubrir todos los aspectos de cada uno de los 10 fabricantes más frecuentes con los cuales Ud. trabaja.
Con qué datos viene la herramienta? Qué suscripciones? Qué vehículos cubre? Qué fabricantes, modelos y años? A causa de los cambios en las capacidades y el diseño de los vehículos, no todas las herramientas propias del fabricante (OEM) cubren todos sus propios vehículos. Hay algunos escáneres que pueden acceder a múltiples fabricantes. Uno necesita entender completamente qué es capaz de hacer cada herramienta.
ENTRENAMIENTO Y FACILIDAD DE USO
La mayoría de los escáneres de fabricantes independientes son fáciles de comprar y usar. Las herramientas propias del fabricante (OEM) muchas veces tienen una curva de aprendizaje un poco más profunda al menos para los nuevos usuarios. Intente sentir la herramienta manejándola por un tiempo y cualquier esfuerzo será en provecho de su personal del taller con respecto al manejo del equipo y averigüe que entrenamientos o cursos ofrece el fabricante.
Puede que exista una diferencia dramática con relación a la curva de aprendizaje entre los mismos fabricantes y modelos de escáneres. Como ejemplo: algunos mecánicos tienen en su taller dos escáneres de distintos fabricantes como ser: SnapOn y OTC, y cada uno de estos puede llegar a ser fácil de usar además de que ambas compañías proveen un amplio programa de entrenamiento.
Para quien esté trabajando en su propio vehículo, el manual de servicio del fabricante, es algo que debe tener. Pero un escáner por su cuenta debería ser capaz de proveer alguna información necesaria. Cuándo se graba un código de falla DTC, el escáner despliega un número o una definición completa? Un escáner que despliegue una definición completa puede ahorrar bastante tiempo y frustración. Ofrece alguna información
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explicativa respecto a las lecturas típicas que estuviese haciendo? Una explicación en una frase o dos puede ahorrar bastante tiempo de consultar el manual de taller.
COMPATIBILIDAD
Algunas herramientas pueden ser usadas por medio de una computadora portátil o de escritorio lo cual muchas veces significa que una sencilla herramienta (escáner) puede trabajar con un número variado de versiones del software del fabricante y proveer un ancho rango de cobertura (de vehículos).
SOPORTE TÉCNICO
Siempre algún momento se está en la situación de que un mecánico no puede recuperar los códigos de falla o que los códigos no tienen sentido con los problemas que tiene el vehículo. Aquí es donde un buen soporte técnico del fabricante del escáner puede colaborar en saber si se trata de un problema del escáner o un error del usuario de dicho equipo.
Algunos fabricantes de los escáneres o de los vehículos proveen números de teléfonos para suministrar información adicional o para coadyuvar en dificultades de diagnóstico. Averigüe qué ofrece cada escáner.
ACTUALIZACIONES
La fabricación de vehículos cambia rápidamente y hay que asegurarse de que la herramienta esté al día con las necesidades actuales del taller; esto se logra mediante la actualización del software del escáner. Algunas empresas proveen actualizaciones incluidas durante un tiempo adicional luego de la compra del equipo.
Los escáneres constantemente están actualizándose y mejorando en versiones. Averigüe sobre el fabricante que está considerando con relación a qué ofrece en términos de actualizaciones; no solo con respecto al equipo, también con respecto a las ofertas de las actualizaciones de su actual equipo.
Cada año los fabricantes de vehículos lanzan nuevos modelos y revisan o corrigen modelos existentes. Para qué un escáner soporte por completo los nuevos vehículos, éste debe ser actualizado. Escáneres de calibre profesional por lo general son actualizables aunque muchas veces por un buen precio en dólares por actualización. La mayoría de los escáneres básicos o portátiles de mano no son actualizables. Verifique los costos de las actualizaciones antes de comprar una herramienta.
COSTO
Aunque éste es un aspecto importante se recomienda tenerlo al último en la lista. El costo es muy relativo con relación al efecto o impacto que la herramienta podría tener en su negocio lo cual puede ser valorado o medido analizando el retorno de la inversión que se detalla más adelante.
Encontrará que hay discrepancias bastante amplias entre los precios de los distintos fabricantes de escáneres. Por eso es importante entender su miscelánea de necesidades para concebir el valor de su herramienta.
PASO 4: ANALIZAR EL RETORNO DE LA INVERSIÓN
Existen muchas maneras de intentar analizar cuan valorable es un escáner para un taller. Una manera de hacerlo es comparar el costo de la herramienta (incluyendo suscripciones a las actualizaciones) con la cantidad de dinero que se obtiene gracias a los trabajos de diagnóstico. Obviamente, esto no toma en cuenta cualquier
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mejora en la eficiencia, ni toma en cuenta al carro como experiencia completa. Esto simplemente nos proporciona un mínimo absoluto que puede ser útil para pagar directamente la herramienta.
A pesar de lo que la gente ya asume sobre el retorno de la inversión, éste puede ser calculado apropiadamente antes de que la compra sea realizada. Estos son los 3 pasos para realizarlo:
ESTUDIAR EL PROBLEMA
En caso de una compra de escáner, se debe considerar a consciencia cómo actualmente se están llevando a cabo los procesos en el taller sin la nueva herramienta. Hay que identificar ineficiencias: Los operarios tienen que compartir o ir a buscar la herramienta? Tienen que subcontratar a alguien que tenga la herramienta (porque no la tienen)? Cuánto es la pérdida en productividad, en ciclos de trabajo, en servicios, en ganancias y en beneficios? Hay que sumarlo todo y hay que verificar cuánto se está perdiendo en eficiencia o dinero. Hay que tener un número al respecto.
ENTENDER CÓMO LA NUEVA HERRAMIENTA HACE LA DIFERENCIA
Gracias a la idea que ya uno tiene de qué herramienta adquirir conforme lo expuesto en un paso anterior, uno ya puede analizar cómo la nueva herramienta afectará aquellas cifras de la eficiencia y ganancias. Cuánto tiempo se ahorra en la producción? Cuánto dinero adicional se tiene en las ventas de servicios del taller? De nuevo: Se tiene que tener un número al respecto.
COMPARAR LOS AHORROS QUE SE LOGRAN CON RELACIÓN AL COSTO
Consiste, simplemente, en comparar el dinero potencial ahorrado y la mejora en la eficiencia lograda, con relación al costo total del escáner incluyendo las actualizaciones que pueda tener. Esto es el retorno de la inversión y debería darle una buena idea de cuánto tomará en alcanzar tiempos de mejoría. Es necesario notar que estos cálculos son para ayudarle a uno a determinar de la mejor manera la calidad de su compra; sin embargo, las situaciones diarias de negocios pueden causar algunos cambios ingratos en el camino.
PASO 5: DEMOSTRACIÓN DE LA HERRAMIENTA
Uno tiene que ser susceptible a si algún fabricante de escáneres no permite probar su producto al menos un poco o por un tiempo. Recibir tan solo una demostración de su parte, no es suficiente. Uno necesita tener el equipo en sus manos y poder ver todas sus capacidades con relación a la miscelánea de carros que uno atiende. Probar la herramienta por cuenta propia es una de las cosas más importantes que uno puede hacer para tomar la decisión correcta.
PASO 6: IMPLEMENTAR LA HERRAMIENTA
En teoría, los pasos anteriores nos permiten dar con la herramienta o lista de herramientas que mejorará la eficiencia y las ganancias del taller. La clave para hacer que la compra o las compras tengan un valor verdadero en el taller, llega una vez se hace la apropiada implementación.
Aunque este paso está después de que uno ha elegido y comprado la herramienta, este paso ayuda a confirmar su decisión. No hay que limitarse a comprar el equipo de diagnóstico y pasárselo al técnico mecánico. Cree procesos y maneras sistemáticas en su taller que permitan usar la herramienta correctamente, y asegúrese que satisfaga sus necesidades comerciales.
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Se debe crear un procedimiento operativo estándar de taller que señale cuándo deberá ser usada la herramienta y quién estará asignado a realizar los escaneos.
Algunos talleres tienen dos técnicos mecánicos que realizan los escaneos durante el inicio y la reparación, y luego de terminar dicha reparación.
7.4.3 MANTÉNGALO SIMPLE
En general elegir una herramienta escáner para su taller puede ser una tarea tipo cacería. Lo importante es, recordar que, uno necesita buscar y encontrar lo mejor que encaje para su negocio; no se trata de la herramienta más sensacional de moda o la más cara (o la que haga todo).
Busque toda la información que pueda. Comuníquese con otros propietarios de talleres, con otros proveedores, pregunte en las reuniones y en las asociaciones o foros; en fin, en todo lugar donde pueda. Hay plenitud de información en línea (en el internet) sobre cada escáner, y organismos como la iATN, el Instituto sobre Equipos y Herramientas (ETI), la NASTF y otros, tienen bastante información.
En síntesis, trate de hacer el proceso de búsqueda de su escáner, lo más simple que pueda.
No se tiene una respuesta exacta para cada taller; pero si uno hace la investigación correcta y prueba el escáner de manera anticipada, uno puede hacer que las cosas sean bastante fáciles para uno mismo.
7.5 OTRAS CONSIDERACIONES IMPORTANTES
El escáner lee y reporta lo que el cerebro del vehículo está haciendo o diciendo. Si el cerebro del vehículo no puede hacer cierta cosa como leer los kilovoltios del encendido (para la combustión), el escáner no podrá dar esta información.
El escáner no muestra las lecturas de los sensores en tiempo real. El cerebro recibe los datos del sensor, los procesa y luego los manda al escáner.
Los datos que se ven en el escáner están varios pasos distantes de los cambios de voltaje en bruto que suceden en los circuitos activos.
Un escáner es siempre confiable pero deberá ser verificado usando un osciloscopio o voltímetro antes de que se haga cualquier reparación.
Hay que tener en cuenta que un escáner por sí solo no puede arreglar absolutamente nada.
Cuando existan problemas de comunicación entre el escáner y el vehículo, aplique las siguientes verificaciones rápidas:
1) Asegúrese de que se esté en llave en contacto (o motor funcionando si así lo requiere).
2) Verifique las conexiones revisando todos los conectores pines del enchufe del cable del escáner.
3) Asegúrese de que el vehículo sea OBD II porque hay algunos carros de los años de transición.
4) Intente enchufando otro escáner.
5) Verifique el voltaje y las terminales a tierra del enchufe DLC que está en el carro.
7.6 HERRAMIENTA DE DIAGNÓSTICO OBDII (SAEJ1978)
El estándar SAE J1978 define los requisitos para la herramienta de diagnóstico OBDII.
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Esta es una función importante del OBDII. La herramienta de diagnóstico debe permitir las siguientes funciones OBDII:
1) Determinación automática del protocolo de comunicación usado.
2) Obtener y desplegar el estado y los resultados de los monitores del diagnóstico a bordo.
3) Obtener y desplegar los códigos de falla DTC relacionados con las emisiones OBDII.
4) Obtener y desplegar valores actuales relacionados con las emisiones OBDII.
5) Obtener y desplegar el cuadro congelado de datos relacionado con las emisiones OBDII.
6) Eliminar los códigos de falla relacionados con las emisiones OBDII, los registros del cuadro congelado relacionado con las emisiones OBDII y el estado de los monitores OBDII.
7) Tener la habilidad de realizar funciones del protocolo expandido de diagnóstico tal como está descrito en el SAEJ2205.
8) Obtener y desplegar las pruebas y los resultados de los parámetros relacionados con las emisiones OBDII como esta descrito en el SAEJ1979.
9) Proveer un manual amigable o de fácil ayuda.
Los requisitos de interfaz universal (SAEJ2201) para la herramienta de diagnóstico (SAEJ1978), interfaz de red de comunicación de datos (SAEJ1850), los requisitos de la interfaz del conector (SAEJ1962), los modos de prueba (SAEJ1979) y los códigos de falla (SAEJ2012), y los modos de prueba mejorados (SAEJ2190) son descritos en detalle en el estándar. Las características generales, las características mecánicas y eléctricas también son descritas en el estándar. Las regulaciones EPA dicen que el SAEJ1978 debe ser capaz de realizar un control bi-direccional durante el diagnóstico. Los fabricantes de vehículos deberán usar mensajes específicos para realizar dichas funciones o finalmente usar el SAEJ2205 (protocolo expandido de herramienta de diagnóstico) para habilitar dichas funciones bi-direccionales con la herramienta de diagnóstico SAEJ1978.
7.6.1 MODOS DE DIAGNOSTICO DE UN ESCANER (SAEJ1979)
El SAEJ1979 define los modos de diagnóstico y los mensajes requeridos o de respuesta necesarios a ser otorgados por los fabricantes de vehículos así como las herramientas de diagnósticos y sus requisitos para que cumplan con el OBDII de la EPA. Estos mensajes son para el uso de la herramienta de servicio (escáner) capaz de realizar el diagnóstico OBDII. Nota.- Esto de los mensajes se refiere al protocolo y otros detalles técnicos de la comunicación entre el escáner y el cerebro del vehículo.
Los modos de diagnóstico del modo $01 al modo $08 están descritos en el estándar. Todos los modos a excepción del modo $08 están relacionados con el tema de requerir información de diagnóstico relacionada con las emisiones, resultados de los monitores y códigos de falla. El modo de prueba $08 es para requerir el control del sistema a bordo. Todas estas solicitudes son hechas por la herramienta de diagnóstico SAEJ1978.
El modo $01 es la solicitud de información actual de diagnóstico del powertrain, como ser:
- Entradas y salidas analógicas.
- Entradas y salidas digitales.
- Información del estado del sistema.
- Valores calculados.
El modo $02 es la solicitud del cuadro congelado de datos del powertrain para los mismos ítems del modo $01.
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El modo $03 es la solicitud de los códigos de falla DTC relacionados con las emisiones del powertrain.
El modo $04 nos permite eliminar o inicializar toda la información de diagnóstico relacionada con las emisiones.
El modo $05 es la solicitud para los resultados de las pruebas de monitoreo del sensor de oxígeno.
El modo $06 es la solicitud de los resultados de las pruebas a bordo de los sistemas que son monitoreados de manera no-continua.
El modo $07 es la solicitud de los resultados de las pruebas a bordo de los sistemas que son monitoreados de manera continua.
El modo $08 es la solicitud para controlar el sistema de prueba a bordo, o componente.
Para cada modo de prueba este estándar especifica:
- Descripción funcional del modo de prueba.
- Formatos de mensaje de solicitud y de respuesta.
7.6.2 MODOS DE PRUEBA MEJORADOS SAEJ2190
El SAEJ2190 extiende los modos de diagnóstico definidos en el SAEJ1979 para incluir acceso a datos relacionados con las emisiones que no están incluidos en el SAEJ1979 y acceso a datos no relacionados con las emisiones como un complemento al SAEJ1979. Este estándar describe los valores o datos byte para los mensajes de diagnóstico transmitidos entre el equipo de prueba y diagnóstico existente en o fuera del vehículo, y los módulos electrónicos del vehículo. No se hace distinción entre diagnósticos relacionados a emisiones u otros no relacionados a las emisiones. Estos mensajes pueden ser usados con conector de datos J1850 tal como está descrito en el estándar SAEJ1850.
El SAEJ2190 incluye modos de prueba identificados para diagnósticos que van más allá de los requerimientos legales; los cuales incluyen sistemas no relacionados con las emisiones. Los modos de prueba incluyen:
- Solicitud de sesión de diagnóstico
- Solicitud del cuadro congelado de datos
- Solicitud de códigos de falla y estado
- Eliminación de información de diagnóstico
- Solicitud de información de diagnóstico
- Acceso seguro
- Habilitar/deshabilitar la transmisión normal de mensajes
- Solicitar o definir paquetes de datos de diagnóstico
- Entrar o salir de la rutina de diagnóstico
- Solicitar resultados de la rutina de diagnóstico
- Control de entrada y salida
- Leer o escribir bloques de memoria
Los mensajes deberán ser usados solo con la herramienta de diagnóstico SAEJ1978 y el protocolo EDP con herramientas mejoradas de diagnóstico.
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Esta actividad se está coordinando con la institución matriz para los servicios de diagnóstico ISO para promover capacidades comunes de diagnóstico a través de toda la industria.
Se tienen los siguientes modos extendidos:
- Modo 10 – Iniciar la operación de diagnóstico (limitado)
- Modo 11 – Solicitud de re- inicialización de módulo
- Modo 12 – Solicitud del cuadro congelado de datos
- Modo 13 – Solicitud de información DTC
- Modo 14 – Eliminar la información de diagnóstico
- Modo 17 – Solicitud del estado de los DTC
- Modo 18 – Solicitud de los DTC según el estado
- Modo 20 – Volver a la operación normal
- Modos 21 – 23 – Solicitud de datos de diagnóstico según el PID
- Modo 2 A – Solicitud de los paquetes de datos de diagnóstico
- Modo 2 C –definir los paquetes de datos de diagnóstico (Dinámicamente)
- Modo 3 F – Probar si el dispositivo está presente
- Modo 7 F – Mensaje general de respuesta
- Modo A E – Solicitud de control de dispositivo
Para cada modo de prueba este estándar da una descripción funcional de la prueba, el contenido de los bytes de datos de los mensajes de solicitud, el contenido de los bytes de datos de los mensajes de reporte, y un ejemplo o aclaración si es necesario. Esto en cuanto a los detalles técnicos entre la comunicación del escáner con el cerebro del vehículo.
7.7 ILUSTRACIONES
A LOCALIZACION REGLAMENTARIA DEL ENCHUFE OBD2 PARA EL ESCANER
B EJEMPLO DE GRAFICAS (EN FUNCIÓN DEL TIEMPO) DE LOS PIDS RPM Y TPS
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C MENU DE UN ESCANER PARA ELEGIR AMBITO DE DIAGNOSTICO OBDII OEM
D EJEMPLO DE CODIGO DE DIAGNOSTICO DE FALLA DTC
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E TIPOS DE HERRAMIENTAS DE DIAGNOSTICOS
Lector de códigos OBD II.
Lector de códigos OBD II.
Escáner OBD II básico para micro-computadora.
Escáner OBD II básico para micro-computadora.
Escáner OBD II básico para micro-computadora conectado a un vehículo.
Escáner OBD II básico inalámbrico para dispositivo portátil.
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Escáner OBD II básico inalámbrico para dispositivo portátil conectado a un vehículo.
Escáner OBD II básico inalámbrico para dispositivo portátil.
Escáner OBD II OEM profesional multi-marca.
Escáner OBD II OEM profesional multi-marca.
Escáner OBD II OEM profesional multi-marca.
Escáner OEM profesional avanzado basado en micro-computadora del fabricante Mercedes-Benz.
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Escáner OEM profesional avanzado basado en micro-computadora del fabricante BMW.
8 PARAMETROS IDENTIFICADOS (PID)
Si uno ha estado involucrado en el OBDII, de seguro ha escuchado sobre los PIDs (Parameter Identification). Cada entrada y salida al y del cerebro del powertrain (PCM) es denominado “parámetro”. El escáner puede desplegar la información de las mediciones exactas sobre el estado de cada parámetro.
Para propósitos de diagnóstico, el torrente de datos genéricos PIDs muchas veces ofrece una ventana mucho mejor a las condiciones operativas del powertrain que cualquier otra interfaz por más mejorada o de marca que sea.
Los datos genéricos proveen de excelentes fundamentos de diagnósticos para un diagnóstico OBDII.
Los PIDs son datos seriales que pueden ser leídos desde la computadora del vehículo mediante un escáner.
Los PIDs son usados por el sistema OBDII y por el escáner para diagnosticar e interrogar al sistema. Los PIDs en la práctica son información encriptada que puede ser traducida a una forma más entendible gracias al escáner.
Los PIDs hacen posible acceder a un mínimo de información de diagnóstico sin importar la marca o el modelo del vehículo.
Rica información de diagnóstico está disponible en los vehículos OBDII aunque no estén disponibles los PIDs mejorados o del fabricante y no cuesta mucho usar dicha información para sacarle ventaja a la misma.
La lista original de PIDs según la norma OBDII y descrita en el estándar SAEJ1979 era reducida y diseñada para proporcionar solo información crítica del sistema. Los tipos de datos útiles que podemos recuperar del OBDII genérico incluyen: valores de ajuste en la compensación de combustible a corto y largo plazo, voltajes del sensor de oxígeno, temperaturas del motor y del aire de admisión, valores MAF y MAP, RPM, carga de trabajo aplicada al motor, avance de chispa y códigos de diagnóstico de falla DTC.
La primera versión del OBDII exigía a los fabricantes proveer de 36 parámetros. Muchos vehículos de aquella época soportaban de 13 a 20 parámetros. La CARB (Dirección del Recurso de Aire de California) tiene revisiones para los vehículos OBDII equipados con bus CAN para proveer un número potencial de más de 100 PIDs. La cantidad y la calidad de los PIDs ha mejorado significativamente.
La fase más reciente de la OBDII hace que la información genérica sea mucho más valorable puesto que provee muchos nuevos parámetros.
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Los PIDs más recientes proveen de información adicional que puede ser incluida en los esfuerzos de diagnóstico pero antes de ser usada uno debe entender cómo fue obtenida y qué representa.
Mucha gente profesional que tiene los mejores y más caros escáneres, tienen la rutina inicial de usar la interfaz genérica para análisis de datos y recuperación de códigos.
La ilustración A (al final de ésta sección) muestra PIDs típicos desplegados por un escáner.
Nota.-
Un escáner puede desplegar diferentes clases de información sobre las entradas y salidas. Recuerde que la cantidad y el tipo de información que uno pueda recuperar usando un escáner dependen enormemente de la sofisticación del escáner y de los componentes instalados en el vehículo.
Aunque la necesidad de un escáner del fabricante OEM es más importante que antes, una gama amplia de fallas en el rendimiento y emisiones del motor pueden ser rápidamente diagnosticadas mediante los PIDs genéricos.
Algunos escáneres lo llaman “modo global OBDII” mientras otros la describen como “modo genérico OBDII”. El modo genérico OBDII permite al técnico conectar su escáner a un vehículo OBDII para empezar a recolectar información sin la necesidad de introducir su VIN en el escáner.
El cerebro del powertrain de un vehículo OBDII es capaz de adquirir y desplegar grandes cantidades de información. De hecho, probablemente existe muchísima información dentro de la PCM, mucho más de la que uno necesita o de la que está al tanto.
Se recomienda que la recolección de datos PIDs se lleve a cabo en llave posición encendida y motor funcionando.
Una vez se han recuperado los códigos de diagnóstico de falla DTC y el cuadro congelado de datos o instantánea de falla, ya se está en condiciones de pasar a la pantalla de los valores PIDs. Recuerde que un escáner puede desplegar de manera adicional información sobre la luz CHECK, el número de códigos de falla almacenados y el número de procesadores (cerebros) instalados en el vehículo, entre otros tipos de información.
La pantalla de los valores PIDs provee de información individual sobre los sensores y el estado del sistema como la operación en circuito abierto o cerrado; o las correcciones a corto y largo plazo de los ajustes en la entrega de combustible.
El 80% de los problemas de conducción puede ser resuelto mediante los parámetros genéricos OBDII.
Tenga cuidado al elegir y evaluar la información de los valores PIDs porque desplegando todos los parámetros posibles para el vehículo, puede que cause el retardo en la actualización de cada parámetro individual. Si se despliegan todos los valores para todos los parámetros soportados, puede ocasionarse un embotellamiento de tráfico de datos. Se puede acelerar la actualización de cada parámetro mediante la selección y despliegue al mismo tiempo de tan solo unos cuantos valores. Removiendo algunos parámetros de la línea o autopista de datos, se acelera el tráfico de datos.
Empiece la evaluación de los parámetros PIDs enfocándose en las lecturas que estén claramente incorrectas tales como una lectura ECT de -40 grados centígrados.
Elija los parámetros para visualizar aquello que está relacionado de manera directa con los códigos de diagnóstico de falla almacenados en memoria. Por ejemplo, si se tiene un código de falla relacionado al sistema de combustible, habrá que hacer seguimiento a los valores de la compensación del ajuste de combustible a corto y largo plazo (i. e. STFT y LTFT).
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Elija una pequeña cantidad de PIDs que le brinden la información que necesita. Por lo general, 4 son suficientes.
Vea las relaciones de causa y efecto. Verifique como el STFT responde a los cambios de las lecturas de los sensores TPS, MAP y de oxígeno.
En los PIDs importa tomarse su tiempo para verificar cada parámetro y determinar cómo se relaciona uno con otro.
El lujo de ver estos datos seriales es como tener una ventana hacia el funcionamiento interno del vehículo. Uno puede comparar varios valores PIDs con tan solo enchufar el escáner y desplegar la lista. De cualquier manera hay que tomar algunos cuidados con relación a estos valores seriales:
Recuerde bien que los datos seriales PIDs son una versión de lo que el cerebro piensa que está sucediendo en el sistema. Los cerebros PCM también son conocidos porque algunas veces pueden tornarse corruptos y pueden brindar información falsa. Los delicados circuitos de las computadoras pueden dañarse por un manejo negligente, descarga electrostática, una recarga impropia de la batería (o un puente de batería mal realizado), y un flujo alto de corriente causado por un actuador de baja resistencia. Las computadoras pueden engañar.
Los valores PIDs que se muestran están varios pasos distantes de los cambios de voltaje en bruto que ocurren en vivo en las circuiterías. La PCM tiene que adquirir todos los datos en bruto y transformarlos a datos seriales para poder transmitirlos al escáner. Luego, dichos datos además deben ser convertidos por el escáner antes de que puedan desplegarse en una pantalla. Definitivamente, existe un retardo entre un evento actual y un parámetro desplegado en la pantalla del escáner. Algunos escáneres son más rápidos que otros pero la traslación y el retardo son inevitables.
Los valores PIDs del OBDII nunca son valores sustitutos de las lecturas de los sensores. La interfaz genérica puede permitir valores calculados pero nunca sustitutos.
Finalmente, aunque la norma OBDII haya hecho lo posible por crear una estandarización, siempre habrá la necesidad de acceder a datos específicos de reparación para compararlos con las lecturas actuales. Dichas fuentes incluyen manuales de reparación y bases de datos de empresas independientes que se dedican a la información de reparación para vehículos. El estándar OBDII en ningún lugar dice que debe eliminarse este paso del proceso al abordar problemas de vehículos que requieren reparación.
8.1 ILUSTRACIONES
A PIDS OBDII DE UN VEHICULO AÑO 1999 (CAPTURA DE PANTALLA DE UN ESCANER)
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B PIDS MONITOREADOS EN UN VEHICULO OBDII 1999
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APENDICE A
A.1 POWERTRAIN Y CONTROLES DE EMISIÓN EN VEHÍCULOS DE PASAJEROS
A.1.1 GENERALIDADES
Diagnósticos en línea (a bordo) para motores de combustión interna en vehículos de pasajeros, es un requisito debido a las estrictas regulaciones en USA y en países europeos (e. g. EFTA european free trade agency) para controlar las emisiones de hidrocarbonos del escape.
El powertrain consiste en el motor y transmisión incluyendo todo el aparato de control de emisiones de gases de escape el cual necesita continuamente ser monitoreado por el cerebro del motor PCM en busca de defectos potenciales que puedan dar lugar a un deterioro en la efectividad del sistema de control de emisiones (e. g. catalizador de tres vías) y a su vez que puedan dar lugar a un incremento en las emisiones de hidrocarbonos, las cuales están reguladas por la EPA.
Los componentes del powertrain relacionados con las emisiones, son:
• El estrangulador y el múltiple.
• El escape y el sistema de combustible.
• La combustión y la dinámica de rotación.
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• La transmisión automática.
Cada uno de los componentes anteriores está dividido en subcomponentes:
Estrangulador y múltiple:
• Cuerpo del estrangulador.
• Válvula de control de aire en marcha lenta o ralentí.
• Recirculación de gases de escape.
• Múltiple de admisión.
Escape y sistema de combustible:
• Válvulas de escape.
• Línea o ducto para gas de escape.
• Bomba de combustible.
• Sensor de nivel de combustible.
• Sensor de vacío.
• Ventilación del latón contenedor del EVAP (canister).
• Entrega medida de combustible.
• Inyectores de combustible.
• Sensores de oxígeno.
• Convertidor catalítico.
Combustión y dinámica rotacional:
• Motor.
• Cigüeñal y volante de inercia.
• Sensor de ángulo del cigüeñal.
• Sensor de flujo de masa de aire.
• Sensor de temperatura de líquido refrigerante.
• Sensor de presión absoluta del múltiple MAP.
• Sensor de velocidad del motor.
• Sensor de cascabeleo.
• Solenoide de purga.
Transmisión automática:
• Conversor de torque.
• Eje de entrada a la transmisión automática.
• Embrague de bloqueo de transmisión.
• Bomba hidráulica y circuito hidráulico.
• Válvulas de solenoide.
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• Sensor de posición de estrangulador.
• Sensor de velocidad del vehículo.
• Sensor de velocidad de eje de entrada a la transmisión automática.
El objetivo del diagnóstico a bordo es alertar al conductor sobre la presencia de una anomalía en el sistema de control de emisiones e identificar la ubicación de dicho problema para brindar asistencia al mecánico en cuanto a su correcta reparación. Adicionalmente, el sistema OBDII deberá iluminar el testigo (CHECK) y almacenar un código de diagnóstico de falla en la memoria del cerebro para todo aquello que implique un incremento en las emisiones de hidrocarbono.
El powertrain es controlado por el cerebro o módulo de control del powertrain PCM que entrega el torque requerido al vehículo mientras se limitan las emisiones del vehículo a un mínimo establecido por las regulaciones EPA.
Las funciones del powertrain son descritas a continuación para mostrar cómo el PCM controla las emisiones mientras proporciona al vehículo el torque requerido por su conductor.
A.1.2 ESTRANGULADOR Y MÚLTIPLE DE ADMISIÓN
El cuerpo del estrangulador es una válvula de aire. Regula el flujo de aire hacia el interior del motor contribuyendo a la velocidad y potencia del motor. El IACV (válvula de control de aire en ralentí o marcha lenta) provee aire adicional para compensar la carga aplicada al motor cuando el estrangulador está cerrado. El EGR (exhaust gas recirculation) recirculación de gases de escape, provee de gases de escape al múltiple de admisión. Esto tiene el efecto de reducir el contenido de oxígeno en los cilindros del motor. A su vez reduce la temperatura de la llama de combustión en el cilindro. Esto tiene un efecto importante en la reducción de las emisiones de NOx (óxidos de nitrógeno) las cuales están reguladas por la EPA. La cámara del múltiple de admisión es el pasaje principal desde la válvula del estrangulador hasta los cilindros del motor. La cantidad de aire que pasa por el múltiple de admisión hacia los cilindros es la misma para cada cilindro para cada tiempo de admisión (intake stroke).
Luego, cada cilindro requiere un monto de combustible dependiente de la densidad de aire en dicho cilindro. El sensor MAP se usa para calcular la densidad del aire en la cámara o múltiple de admisión. La presión barométrica absoluta se usa para calcular el flujo de EGR. El vacío en la cámara es medido como la diferencia entre dichas presiones. El combustible requerido está en proporción directa a dicha masa de aire la cual es controlada por la PCM para mantener una exacta relación estequiométrica de aire/combustible de 14.7 que permite una emisión mínima de hidrocarbonos y cumple las regulaciones EPA.
A.1.3 ESCAPE Y SISTEMA DE COMBUSTIBLE
Las válvulas de escape de los cilindros del motor purgan el escape por medio de la línea del gas escape la cual pasa por el convertidor catalítico y en el cual la mayor parte de HC (hidrocarbonos) y CO (monóxido de carbono) son oxidados en CO2 (dióxido de carbono) y agua. El oxígeno adicional requerido para esta oxidación es suministrado añadiendo aire al gas de escape por medio de una bomba de aire accionada mediante un motor. Este aire llamado aire secundario por lo general es introducido en el múltiple de salida o de gases de escape. Esto tiene un gran efecto en la reducción de emisiones y en cumplir las regulaciones de la EPA.
La bomba de combustible suple de combustible medido el cual es inyectado electrónicamente mediante los inyectores a su vez operados mediante solenoides bajo el control del PCM. El combustible del tanque deberá pasar por un filtro.
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El sensor del nivel de combustible mide la cantidad de combustible en el tanque.
El sensor de vacío mide el vacío de entrada o admisión lo cual a su vez es una medida de la succión de la bomba de combustible y lo cual afecta a la entrega de combustible. El vacío de admisión es monitoreado para asegurar que el flujo del combustible hacia los cilindros no esté restringido.
La ventilación del latón contenedor (canister) es empleada para evacuar los vapores de combustible fuera del contenedor donde dichos vapores fueron absorbidos por un carbón activo (charcoal) en el contenedor. La purga de los vapores de combustible es realizada mediante una válvula de purga periódicamente.
La entrega medida de combustible es comandada por la PCM tomando en cuenta el flujo de masa de aire, para minimizar las emisiones de hidrocarbonos (HC). El flujo de aire es controlado por la válvula del estrangulador la cual es operada por el pedal del conductor.
Los inyectores de combustible inyectan el combustible como un spray que esparce el combustible dentro de los cilindros de manera atomizada para mezclarse con el aire en virtud de una combustión completa.
El sensor de oxígeno es empleado para monitorear el oxígeno residual (después de la catálisis en el conversor) en los gases de escape. Las lecturas de los sensores de oxígeno están calibradas para la medición de la relación aire/ combustible (la cual es proporcional al oxígeno en los gases de escape) en los cilindros del motor. Esta razón llamada Lambda es igual a 1 para la relación estequiométrica 14.7 aire/combustible. Este es el objetivo para mantener mínimas las emisiones.
El sensor de oxígeno es usado como un detector de estequiometría y está conectado en circuito cerrado como parte del control. Los valores del sensor de oxígeno son como señales de encendido o apagado que hacen que la proporción aire/combustible se reajuste o vuelva a ser 1 cuando ésta varíe entre 0.93 y 1.07.
La razón por la cual el sensor de oxígeno se comporta de ésta manera es que el catalizador es mucho más eficiente en eliminar todos los contaminantes mediante la oxidación de los HC a CO2 y la reducción de los NOx a N2, siempre y cuando la relación estequiométrica aire/combustible presente en los gases de escape sea igual a 14.7 detectada por el sensor de oxígeno en dichos gases de escape EGO.
El catalizador o conversor catalítico es un catalizador de 3 vías que oxida los hidrocarbonos incluyendo CO a CO2 y reduce los NOx a N2 en los gases de escape; todo esto de manera simultánea así eliminando los contaminantes.
A.1.4 COMBUSTIÓN Y DINÁMICA ROTACIONAL
El motor provee la potencia mecánica al vehículo. Los cilindros del motor se encargan de la combustión aire combustible en una razón estequiométrica de 14.7. El cuerpo del cigüeñal y el volante de inercia llevan un sensor del cigüeñal el cual a su vez determina la posición del punto muerto alto central (top dead center TDC) de los cilindros y para proveer la chispa necesaria en la bujía en ángulo correcto del cigüeñal entre el punto de referencia sobre el volante de inercia y la línea horizontal central del cigüeñal. La cantidad necesaria de combustible para la combustión en los cilindros del motor está en función directa de la posición del estrangulador y la masa de aire que pasa por la cámara del múltiple de admisión lo cual es controlado por la posición del acelerador. Esta masa de aire es medida con el sensor flujómetro MAF. La masa de aire correcta es calculada mediante compensación con relación a la temperatura del aire de admisión la cual es medida por el sensor de temperatura del aire de admisión. El sensor de presión absoluta en el múltiple (MAP) mide la presión de entrada o admisión en dicho múltiple y es usado para medir la cantidad de aire que va hacia los cilindros como un segundo método para determinar la cantidad de combustible que debe ir a los inyectores que esparcen combustible dentro de los cilindros. Todo esto para asegurar que una cantidad precisa de combustible vaya a los cilindros para lograr economía de combustible así como la reducción de emisiones en
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una combustión eficiente. El sensor de velocidad del motor es necesario para proveer información de entrada al cerebro PCM que le permita calcular el tiempo de encendido o combustión. La velocidad del motor es medida por un sensor de velocidad similar al sensor de posición del cigüeñal. Otra variable que debe ser tomada en cuenta para el control del motor, es, el ángulo del estrangulador o la posición de la válvula del estrangulador la cual es medida por el sensor del ángulo del estrangulador.
La mariposa del estrangulador esta mecánicamente conectada al pedal del acelerador el cual a su vez es operado por el conductor. Cuando se presiona dicho pedal, rota la mariposa del estrangulador y permite mayor admisión de aire que pasa hacia el múltiple de admisión. El ángulo de rotación de la mariposa del estrangulador es medido por el sensor del ángulo del estrangulador. Todo esto puede ser usado para medir la cantidad de aire que va hacia los cilindros.
El cascabeleo es causado por una elevación rápida en la presión del cilindro durante la combustión, causado por una presión alta en el múltiple (MAP) y a su vez por una excesiva aceleración en el encendido. Es importante detectar el cascabeleo para evitar su exceso y daño al motor. El cascabeleo es detectado por el sensor de cascabeleo.
Durante la condición de carro en motor apagado, el combustible almacenado en el sistema de combustible tiende a evaporarse hacia la atmósfera. Para reducir dichas emisiones de hidrocarbonos, éstas son reunidas en un filtro de carbono en un latón contenedor o canister. El combustible reunido es despachado hacia la toma de combustible mediante una válvula de purga cuyo solenoide es controlado por el cerebro PCM periódicamente.
A.1.5 TRANSMISIÓN AUTOMÁTICA
La transmisión automática usa acoplamiento hidráulico para transmitir la potencia del motor a las ruedas. Una transmisión eficiente de la potencia generada por el motor hacia el cardán de entrada de la transmisión automática se logra mediante un embrague de bloqueo de transmisión similar a un embrague estándar que va dentro del convertidor de torque (el acople mediante fluido es usado como un amplificador de torque). Para poder enganchar suavemente el -embrague bloqueador-, la presión del fluido hidráulico es regulada mediante el control de las válvulas del solenoide del bloqueador.
La transmisión automática es controlada gracias a los valores provenientes del sensor de velocidad del vehículo y el sensor de posición del estrangulador el cual a su vez siente la potencia exigida al vehículo. Los puntos de cambio en la caja automática, el punto en el cual el embrague bloqueador es activado y el nivel de presión hidráulica del embrague, todos son controlados por el cerebro PCM. Los puntos de cambio óptimos y la operación del bloqueador son llevados a cabo usando una válvula accionada por solenoide para abrir y cerrar el circuito hidráulico preparado por la bomba hidráulica.
La velocidad del cardán de entrada a la transmisión automática es monitoreada durante los cambios mediante un sensor de velocidad después de que la señal ON/OFF sale de los solenoides de las válvulas de cambios, El proceso de cambios es ajustado mediante la presión hidráulica del embrague de tal manera que el embrague sea suavemente enganchado. El torque del motor es controlado en sincronía con los cambios para reducir el impacto debido a los cambios. Durante una travesía de conducción tipo crucero, el embrague bloqueador es enganchado y desenganchado durante los cambios lo cual mejora la economía de combustible y las emisiones.
A.2 SENSORES Y ACTUADORES USADOS EN LOS SISTEMAS OBDII
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El OBDII verifica todos los sensores, actuadores (válvulas), conmutadores (switches) y cableado (conectividad apropiada). Verifica que los valores de entrada y de salida de cada dispositivo estén dentro de un rango permitido. Los siguientes sensores y actuadores son monitoreados por el OBDII:
Sensor de temperatura del líquido refrigerante (de motor).
Sensor de temperatura del aire de admisión.
Sensor de presión absoluta en el múltiple MAP.
Sensor de la velocidad del motor (velocidad angular).
Sensor de oxígeno para los gases del escape (EGO).
Sensor de la posición (angular) del estrangulador (TPS).
Sensor de la posición (angular) del cigüeñal.
Sensor del flujo de masa de aire (MAF).
Sensor de cascabeleo.
Sensor del tiempo de encendido acelerado.
Actuador de encendido o ignición.
Válvula de control de aire en ralentí (IAC).
Válvula de aire secundario.
Actuador EGR (válvula perno pivote).
Actuador de la entrega deseada de combustible.
Inyector de combustible.
El circuito asociado a un sensor consiste de tres partes: sensor, procesador de señal y dispositivo de despliegue (pantalla).
El sensor convierte la cantidad física como la temperatura, presión, vacío, RPM, flujo de aire, velocidad o aceleración en una señal eléctrica para pasar por un procesador de señal.
Un procesador de señal realiza alguna operación sobre la señal para incrementar su nivel de potencia, confiabilidad, y precisión. La señal es manipulada de tal manera que cuando sea desplegada pueda ser entendida por el usuario.
El dispositivo de despliegue (pantalla) convierte la señal proveniente del procesador de señal en una cantidad leíble.
El sensor convierte la energía de la variable medida, en una señal eléctrica. Un sensor análogo ideal es aquel que genera un voltaje de salida proporcional a dicha variable.
v_0=Kq_0 (A.1)
K es una constante de calibración del sensor.
v0 es voltaje.
q0 es la cantidad física medida como temperatura, etc.
K es la constante de calibración del sensor cuyas unidades están en voltios por unidad de cantidad física medida. Un sensor ideal tiene características lineales de transferencia; sin embargo, en la práctica, un sensor
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tiene características ruidosas de transferencia. En consecuencia, los valores de salida de un sensor requieren cierto procesamiento de señal para compensar el ruido y transformarlo en apto para su visualización.
A.3 ILUSTRACIONES
1 UN CEREBRO PCM DEL –POWERTRAIN- (MOTOR Y TRANSMISIÓN)
2 UN CATALIZADOR CON SUS SENSORES DE OXIGENO ANTES Y DESPUES
3 SENSORES Y ACTUADORES COMUNES DEL OBDII
Sensor de temperatura del líquido refrigerante del motor ECT.
Sensor de temperatura del aire de admisión IAT.
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Sensor de posición del estrangulador TPS.
Sensor de posición del eje de cigüeñal CKP.
Flujómetro MAF.
Sensor de cascabeleo.
Actuador de recirculación de gases de escape EGR.
Válvula de control de aire en ralentí IAC.
Válvula para el sistema de inserción de aire secundario AIR.
Inyector de combustible.
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Sensor de oxígeno HO2S.
Sensor de posición de eje de cigüeñal CKP.
APENDICE B RECOMENDACIONES PARA DIAGNOSTICOS OBDII
B.1 PROCEDIMIENTO DE RESOLUCIÓN DE FALLOS (1)
1) Discuta los honorarios de diagnóstico con el cliente porque algunos pueden tomar minutos y otros horas.
2) Establezca una definición concisa y precisa del problema o del reclamo del cliente.
3) Hubo algún problema de manejabilidad asociado con la luz CHECK?
a. El vehículo estaba frío o caliente?
b. Cuánto combustible había en el tanque?
c. Cuál es la frecuencia del problema?
d. Cómo estaba siendo conducido el vehículo?
e. Cómo estaba el clima cuando sucedió el problema?
f. Cuál es el historial de reparación del vehículo?
4) Trate de recrear el problema fuera de la carretera.
5) Investigue sobre el reclamo del cliente y sus posibles causas.
6) Revise y priorice las posibles soluciones al problema.
7) Realice la reparación.
8) Verifique la reparación usando el escáner para monitorear los componentes específicos.
B.2 PROCEDIMIENTO DE RESOLUCIÓN DE FALLOS (2)
PASO 1
Conversar con el propietario del vehículo para determinar si existen problemas de manejabilidad en el vehículo.
Vehículos mantenidos pobremente pueden requerir un servicio básico como pre-requisito de un procedimiento de resolución de fallos.
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PASO 2
Realizar una inspección completa del vehículo. Esto era importante para vehículos OBD I. Es aún más importante con vehículos OBD II.
Verificar los niveles de fluidos, la condición del aceite de motor y el líquido refrigerante de motor. Aceite de motor contaminado con combustible puede llevar los márgenes de ajuste de combustible al límite.
Verificar el motor y el escape. Aire falso proveniente de una fuga de aire en el múltiple o una fuga en el escape pueden afectar a los sensores de oxígeno. Verificar si existen fugas de combustible, fugas masivas de aceite de motor o señales de que el vehículo haya tenido serias reparaciones por colisiones.
Verificar la condición de la batería, la tasa de carga y la caída de voltaje en el motor principal y en la tierra a chasis.
La mayoría de las lecturas de los sensores están basadas en comparaciones de voltaje y referencia a tierra. Si las conexiones a tierra están defectuosas, las señales enviadas al cerebro PCM serán totalmente desviadas o totalmente fuera de rango. La conexión a tierra del sensor, no el sensor, puede que sea el problema.
PASO 3
1) Conecte el escáner y recupere todos los códigos de falla DTCs.
2) Verificar el cuadro congelado de datos.
3) Verificar los parámetros PIDs.
4) Verifique los monitores finalizados.
5) Usar toda esta información y comparar con la información obtenida en los pasos 1 y 2.
PASO 4
Si la inspección preliminar ni los datos del escáner muestran una causa clara de los códigos de falla DTC o del problema de manejabilidad del vehículo, entonces acceder a los boletines técnicos de servicio para el vehículo.
PASO 5
Haga cero en el circuito o subsistema afectado basándose en la información dada por los códigos de falla DTCs. Reparar primero las fallas de los sensores.
PASO 6
Verificar la reparación.
La segunda opción es borrar todos los códigos de falla DTC especialmente si uno está seguro que ha reparado las fallas correspondientes a los códigos de falla DTCs, y que el vehículo funcionara correctamente.
La pantalla de estado de preparación de los monitores puede ser usada con los monitores no-continuos para verificar la reparación.
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B.3 GENERALES
Al iniciar el diagnóstico, primero deben corregirse problemas básicos como ser: correas sueltas, baterías débiles, cables corroídos, niveles bajos de líquido refrigerante de motor y cosas por el estilo.
La clave para el diagnóstico es seguir un patrón para cada problema a ser confrontado.
Un técnico experimentado verificará ambos: el ámbito OEM (del fabricante) y el ámbito OBDII; cuando se trata de diagnosticar un vehículo.
Pero en general, uno tiene que enfocarse en las interacciones del sistema que determinen las características globales de un conjunto particular de datos.
Se deben borrar todos los códigos de falla así como la luz CHECK antes de que la prueba de conducción pueda dar frutos; pero debe guardarse el cuadro congelado de datos, los estados de todos los monitores, la lista de los códigos de falla confirmados y pendientes, y cualquier otra información que haya en el Modo 6.
Debido a un tema conocido como estrategia adaptativa, cuando el cerebro sospecha que una lectura determinada no está reportándose de manera precisa, la sustituirá con valores conocidos para determinado sensor y hará que funcione el vehículo con valores aprendidos.
Las conexiones a tierra de los sensores tienen un efecto inmediato y obvio en la señal del voltaje cuando desvían dicha señal hacia niveles superiores a los normales.
Las pruebas dinámicas nos permiten verificar los DTCs. En algunos casos, uno puede usar el control bi-direccional del escáner para actuar los componentes. En otros casos uno puede improvisar usando simuladores de señal, sondas de potencia, puentes, propano o simplemente una prueba de conducción según sea requerido para iniciar cambios en el sistema que uno está trabajando.
Para verificar fallas difíciles, haga un seguimiento de todo el torrente de datos mientras se realizan las pruebas de actuación. Observe si hay una incoherencia entre el comando que se envía al componente versus las respuestas que se obtiene.
Para problemas intermitentes, grabe y grafique los datos.
Si el problema desaparece con el flujómetro desconectado, es obvio que el motor está mecánicamente bien y que es capaz de acelerar cuando está apropiadamente enriquecido.
Después de muchos reemplazos de un repuesto, es mejor buscar en otro lugar la causa de la falla.
Quitando la fuente de alimentación a la PCM del vehículo o sea removiendo su fuente de poder lo suficiente como para borrar su memoria volátil, a su vez puede borrar los valores de adaptación (aprendizaje) que contribuyen a un determinado problema actual.
B.4 SENSORES DE OXIGENO Y MODO 06
Graficar por separado los sensores de oxígeno.
El sensor de oxígeno deberá exceder los 0.8 voltios y caer por debajo de los 0.2 voltios y la transición de bajo a alto y de alto a bajo debe ser rápida.
Normalmente, si un sensor de oxígeno puede llegar por debajo de las 300 mV o por encima de los 600, aprobará el monitor correspondiente.
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Un sensor de oxígeno debería cruzar de rico a pobre al menos 7 veces por segundo en los sistemas OBDII a 2500 RPM o más.
Un buen sensor de oxígeno puede conmutar a 5 Hz (5 veces por segundo) en un vehículo basado en motor a inyección y funcionando a 2500 RPM.
A los sensores de oxígeno no les interesa de donde proviene el oxígeno; razón por la cual, las fugas en la toma de aire o en el escape localizadas antes del sensor, actúan como un pequeño pulso de aire que hace que el sensor brinde información imprecisa acerca del verdadero contenido de oxígeno en el escape.
B.5 PARAMETROS DE IDENTIFICACION (PIDs)
En los PIDs de un escáner, el símbolo mayor que “>” representa que múltiples cerebros difieren en cuanto a su respuesta para determinado parámetro. El símbolo igual que “=” indica que más de un cerebro soporta cierto parámetro y que se tienen valores similares. El símbolo de exclamación “!” indica que no se tiene respuesta para cierto parámetro aunque puede que esté soportado. Esta información puede ser muy útil en diagnosticar problemas de datos en el bus CAN.
Si un PID permanece estático y no cambia según el funcionamiento del motor, puede que se trate de un valor sustituto que amerita mayor investigación.
Uno se puede enfocar en los valores (y sus tendencias) del ajuste de combustible en caso de que un código de falla apunte a problemas relacionados a las mediciones de aire/combustible.
Sin importar cuál sea el problema en la conducción, los primeros parámetros que deben verificarse son el ajuste de combustible a corto y largo plazo.
Recuerde que los sensores de la relación aire/combustible tienen lecturas altas cuando la mezcla es pobre y lecturas bajas cuando es rica; lo opuesto a los sensores de oxígeno.
El estado del sistema de combustible del banco 1 (y del banco 2) deberá estar en circuito cerrado.
El valor del ECT deberá alcanzar la temperatura de operación de 87 grados centígrados o más.
Si el valor del ECT es demasiado bajo, el cerebro puede enriquecer o empobrecer la mezcla de combustible para compensar una condición de motor frío (percibida).
Bajas reservas en el líquido refrigerante puede crear condiciones en las cuales el ECT no pueda alcanzar su temperatura normal dentro de un tiempo determinado.
La condición del líquido refrigerante de motor tiene mucho que ver con la operación del ECT. Termostatos que se atascan, niveles bajos de líquido refrigerante, o aire atrapado en el sistema refrigerante puede retardar todo el sistema a que alcance su temperatura de operación en un determinado tiempo.
Los RPM de la velocidad del motor y el tiempo de encendido acelerado pueden usarse para verificar la marcha ralentí.
Verificar la precisión de los RPM, la velocidad del vehículo y el sensor estrangulador.
Una lectura alta en el sensor de temperatura de aire IAT es un buen indicador de una línea de escape obstruida.
En algunos casos (dependiendo de la programación de la computadora) si el cerebro no está recibiendo lecturas correctas del sensor IAT, se alterará incorrectamente el encendido acelerado o la entrega de combustible lo cual causará problemas en la manejabilidad como cascabeleo (detonaciones), pérdida de poder u olor en el escape debido a la incorrecta mezcla de combustible.
Los valores IAT y ECT son los mismos en motor frío llave en contacto motor apagado?
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Los valores IAT y ECT deberán estar dentro de los 15 grados centígrados de diferencia.
El valor IAT deberá ser igual a la temperatura ambiente o cerca a la temperatura bajo el capó dependiendo en la temperatura del sensor.
Fugas en el sistema de inducción de aire o en el múltiple de admisión pueden causar que el flujómetro produzca lecturas falsas; o por un cableado fallado debido a estar expuesto a interferencias electromagnéticas (como la generada por el sistema de encendido o bobinas).
Verificar la precisión del sensor MAF en varios rangos RPM incluyendo estrangulador totalmente abierto WOT y hacer las comparaciones con las recomendaciones del fabricante.
La señal TPS puede ser un buen ejemplo de la lectura de un sensor que es compartida por los módulos del motor y transmisión. Una de las señales puede arribar sin novedad mientras que la otra puede tornarse distorsionada durante su manipuleo. Si el módulo del motor “piensa” que el estrangulador está cerrado pero el módulo de transmisión automática ve WOT, se tiene un conflicto.
El voltaje normal del sensor MAP debe leerse 4.5 voltios en llave en contacto y menos de 1.5 voltios para motor en ralentí. En aceleración total uno debería ver por encima de los 4 voltios el voltaje del sensor MAP. Si hay una falla con el sensor MAP o las lecturas del cerebro con respecto al MAP estuvieran incorrectas, el motor funcionará de manera muy pobre, falta de poder, inestabilidad, estallidos y oscilaciones. Básicamente el rendimiento del motor será muy inestable.
Cualquier clase de fuga de vacío puede causar que los niveles de presión en el sensor MAP sean menores a lo esperado. Esto puede hacer que la mezcla aire/combustible vaya a rica (porque el cerebro piensa que el motor está sometido a esfuerzo).
Un ejemplo es una válvula EGR que está siendo comandada (manualmente o de otra manera) y la cual debería tener efecto en el sensor MAP. Una carencia en la respuesta del sensor MAP es una buena indicación de una válvula EGR defectuosa o tapada ya que una válvula EGR abierta debería crear un cambio en el vacío de la toma de aire.
BARO es un parámetro muy útil para diagnosticar cuestiones relacionadas con los sensores MAP y MAF. Verifique la precisión de éste parámetro en KOEO (llave en contacto motor apagado) con relación a la elevación.
Una lectura del BARO fuera de rango en un sistema que utiliza el voltaje del MAF en KOEO para medir el BARO, es un indicador de que el sensor MAP está desviado.
Los valores MAP y BARO coinciden en llave en contacto motor apagado (KOEO)?
Los valores MAP y BARO aparentan estar lógicos?
Use esta fórmula: presión barométrica (BARO) – MAP = vacío en el múltiple.
El parámetro COMMANDED EQUIVALENCE RATIO deberá verificarse en ralentí, a 1200 RPM y a 2500 RPM. En general, éste PID debería estar muy cercano a 1 en ralentí para operación de circuito cerrado con sensores de oxígeno convencionales antes del catalizador.
EVAP PURGE es un parámetro mostrado en porcentaje. 0% para apagado y 100% para totalmente abierto. Este es un parámetro importante para verificar si el vehículo está con problemas de ajuste de combustible. Las lecturas de ajuste de combustible pueden ser anormales debido a las operaciones normales de purga.
FUEL LEVEL es un parámetro muy útil cuando uno está intentando completar todos los monitores y diagnosticar problemas específicos. Esto es también importante para el monitor de emisiones por evaporación porque muchos fabricantes requieren que el nivel de combustible esté por encima del 15% y debajo del 85%.
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CAT TMP es un parámetro que debería tener un valor significativo cuando se esté verificando la operación del catalizador o cuando se esté investigando las causas de una falla prematura de catalizador; como sobre-calentamiento.
CTRL MOD muestra un voltaje que deberá ser muy cercano al voltaje presente en la batería. Este parámetro puede ser usado para investigar problemas con relación a voltajes. El voltaje del encendido (para la combustión) es una fuente común de problemas de conducción que puede ser verificado mediante un diagnóstico OEM o mediante medición directa.
LOAD ABS es un parámetro de valor normalizado de masa de aire con relación al tiempo de admisión. Va del 0% al 95% para motores de aspiración normal y de 0% a 400% para motores turbo. La información es usada para programar las tasas de la chispa y el EGR, y para determinar la eficiencia de bombeo del motor para propósitos de diagnóstico.
OL EQ RATIO es la relación de equivalencia comandada y usada para determinar la relación (comandada) aire/combustible del motor. Para vehículos con sensores de oxígeno convencionales, el escáner debería mostrar 1 para circuito cerrado.
El conteo IAC está muy alto o muy bajo?
Está correcto el voltaje de la batería en KOEO? Está el voltaje de carga correcto cuando funciona el motor?
B.6 AJUSTE DE COMBUSTIBLE
El ajuste a largo plazo en la compensación de combustible provee una buena idea de qué está aconteciendo con la mezcla de combustible.
Verificar la corrección a corto y largo plazo en el ajuste de combustible. Dichos valores están expresados en porcentajes con un rango ideal dentro del 5%.
La causa de que cualquier corrección a corto o a largo plazo del ajuste de combustible esté más allá del rango de 5%, deberá ser investigada.
Valores positivos indican que el cerebro PCM está intentando enriquecer la mezcla para compensar que se haya percibido una condición pobre.
Valores negativos indican que el PCM está tratando de empobrecer la mezcla de combustible para compensar que se haya percibido una condición rica.
STFT normalmente cambia rápidamente entre enriquecimiento y empobrecimiento mientras que LTFT permanece más estable. Si el STFT o LTFT excede el +10%, nos alerta de un problema potencial.
Determinar si la condición existe en más de un rango operativo. Verifique el ajuste de combustible en ralentí, a 1500 y 2500 RPM; enfoque su diagnóstico en factores que causen una condición de mezcla pobre en ralentí como una fuga de vacío. Si la condición existe en todos los rangos RPM, puede que la causa esté relacionada con la entrega de combustible como ser: la bomba de combustible, inyectores restringidos, etc.
Observar el pulso del inyector y el STFT para diferentes aperturas del estrangulador. Probar durante cambios graduales y rápidos del estrangulador.
Observar STFT en WOT. En condiciones de WOT la mayoría de los sistemas entran en circuito abierto. Cuando esto ocurre, los cálculos del combustible ignoran las lecturas del sensor de oxígeno. Si el sistema va hacia pobre en WOT, el sensor MAF está mal.
Si el ajuste a largo plazo en la compensación de combustible es máximo, o existe una gran diferencia entre los bancos izquierdos o derecho de un motor v6 o v8, esto implicaría que el sistema de control del motor está
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intentando compensar un problema de mezcla de combustible (posiblemente un fuga de aire, inyectores sucios, válvula EGR con fuga, etc.)
Si el motor está usando mucha gasolina puede que tenga un inyector de combustible con fuga, problema en el regulador de presión de combustible, un moribundo sensor de oxígeno, o un flujómetro en mal estado.
Si el motor está trabajando con una mezcla muy pobre, puede que se tenga una fuga de aire, inyectores tapados, filtro de gasolina obstruido, o un valor mal calculado del flujo de masa aire.
Algunos sensores MAF pueden ligeramente enriquecer la mezcla aire/combustible en ralentí y empobrecer la mezcla cuando el estrangulador está abierto. Esto muchas veces es causado por la contaminación del MAF.
Es importante eliminar las fugas de aire entre el sensor MAF y el estrangulador. Ductos que trabajan dañados o flojos (sueltos) siguen siendo causa crónica de mezclas pobres causadas por las señales fuera de rango de los flujómetros que en sí no son los que fallan.
Problemas de ajuste de combustible muchas veces son causados por la falla en un componente asociado a un código DTC muy aparte.
B.7 EL ACEITE DE MOTOR Y OTROS
El fósforo y el sulfuro que entran en el catalizador procedente del aceite de motor es algo que puede controlar el propietario. Hay evidencias de que el fósforo pueda ser la mayor causa de la falla del catalizador en algunos vehículos durante el periodo de garantía. Asegúrese de cumplir las indicaciones de aceite sobre todo en los últimos modelos.
El sulfuro y el fósforo procedente del aceite de motor entran al motor por medio del sistema PCV. Los componentes más volátiles del aceite se vaporizan y llevan esos contaminantes al múltiple de admisión. Mucho de esto pasa entre los 500 u 800 KM después de cada cambio de aceite.
Un recambio más a menudo del aceite de motor acelera la carga de fósforo y sulfuro en el catalizador, y genera formaciones de depósitos en el EGR.
Un buen aceite, en adición a la lubricación, sirve como refrigerante, como fluido hidráulico de las pestañas sujetadoras, tiempo variable del árbol de levas e impacta en el sistema de emisiones.
Una viscosidad de 5W-30 y en muchos casos 5W-20 es recomendada para los carros más nuevos aunque algunos requieren 5W-30.
Un aceite de alta calidad ayuda a evitar la cavitación en la bomba, refrigera las anillas y los pistones, reduce la sección de los ductos y otros temas de lubricación relacionados con el arranque en frío.
Un aceite apropiado puede incrementar la eficiencia del combustible, reducir el mantenimiento del EGR, maximizar la vida del catalizador y mejorar la calidad de aire mientras se asegura una adecuada protección al motor.
B.8 ILUSTRACIONES
A MONITOREO DE SENSORES DE OXIGENO ANTES DEL CATALIZADOR
De un vehículo V6 año 1999.
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B VENTILACION POSITIVA DE BLOCK DE MOTOR
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