tratado de electrónica automotriz - funcionamiento de actuadores

8/8/2019 Tratado de Electrnica Automotriz - Funcionamiento de Actuadores

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Jorge Alberto GarberoJorge Alberto GarberoJorge Alberto GarberoJorge Alberto GarberoIngeniera ElectrnicaIngeniera ElectrnicaIngeniera ElectrnicaIngeniera Electrnica

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RELAY o RELEVADOR

Como funcionan; como seleccionarlos de acuerdo a la funcin que deben cumplir

Bsicamente un relay es un electroimn.

Consta de una bobina formada por un conductor de alambre de cobre arrollado sobre un ncleocilndrico ferro magntico de baja remanencia o sea no imanable.Frente a uno de los extremos del ncleo se dispone una armadura, que consiste en una pequeaplatina de material ferro magntico no imanable. Esta platina puede pivotar sobre uno de sus ladosy es mantenida en su posicin de reposo por medio de un resorte de extensin calibrado. Solidariocon esta platina pueden existir uno o ms platinos de contacto, logrando segn la combinacin decontactos que se dispongan al fabricar el relay, sistemas de una va (dos; tres; etc.) normalmenteabiertos o cerrados, inversores o no.

Para realizar el anlisis de funcionamiento de un relay utilizaremos un ejemplo real, para ellohemos tomado un ejemplar de una marca reconocida de plaza.Se trata de un relay de una va, no inversor, especificado como 12 Volt / 10 Amper.

Que significa dicha especificacin?

Nos esta informando el fabricante que la tensin (voltaje) de operacin de la bobina del relay debeser de 12 Volt y la intensidad mxima de corriente (amperaje) que pueden manejar los contactosde la llave que opera el mismo es de 10 Amper.

Para conectar la bobina del relay se debe respetar alguna polaridad?

No, en absoluto. La bobina no tiene polaridad, tanto es as que el relay tambin operaria si seaplicara a la bobina 12 Volt de Corriente Alternada.

En la figura siguiente se muestra la disposicin de los pines de conexin en la base del relay ysu circuito elctrico equivalente:

1 JORGE A. GARBERO INGENIERIA ELECTRONICA


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Veamos a continuacin algunos circuitos de aplicacin y analicemos su funcionamiento.

Fig.A En ella observamos que la llave S1 est abierta. En este caso no hay tensin aplicada a labobina, por lo tanto no fluir corriente a travs de su devanado. Como consecuencia el relay semantendr desactivado, los contactos de su llave se mantendrn abiertos y la lmpara noencender. Como no tenemos circulacin de corriente por la bobina, el ampermetro indicar 0 (cero)

Amper. En el voltmetro V1 leeremos una tensin de 0 (cero) Volt puesto que los pines 85 y 86 se

encuentran al mismo potencial, + 12 Volt. En el voltmetro V2 leeremos la tensin de batera, + 12 Volt.

Fig. B Ahora observamos que la llave S1 est cerrada, por lo tanto tenemos la tensin de batera( +/- 12 V.) aplicada a los extremos de la bobina (pines 85 y 86). Al aplicar tensin a la bobinacircular corriente por su devanado, hecho que dar lugar a la formacin de un campo magntico,evidentemente se ha conformado un electroimn. Como sabemos todo circuito magntico (se tratede un imn permanente o de un electroimn), atraer todo elemento compuesto por material ferromagntico que se encuentre dentro de su campo de accin, es el caso de la armadura delrelay. La intensidad del campo magntico formado, tiene nivel suficiente para vencer la fuerza delresorte antagnico de la armadura, logrando as que la misma quede firmemente adosada alncleo. Como consecuencia tambin los contactos de la llave del relay quedaran intima mentecerrados.*En este caso el relay est activado, los contactos de su llave se han cerrado y por lo tanto lalmpara encender.

El ampermetro ahora si dar una lectura equivalente a la intensidad de corriente consumidapor la bobina del relay. que nivel tendr dicha intensidad de corriente?La bobina de este relay tiene una resistencia de 67 ohms, por lo tanto de acuerdo a la Ley deOhm para corriente continua:

I = V/R = 12 Volt / 67 ohms = 0,179 Amper



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y si queremos calcular el consumo de potencia de acuerdo a la citada ley:

W = V x I = 12 Volt x 0,179 Amper = 2,148 Watts

Este es el consumo real demandado a la fuente por el relay , la intensidad de corriente

circulante por sus contactos ser un factor determinado por la carga alimentada, intensidadque evidentemente no tiene nada que ver con la corriente de operacin del relay.

Si por ejemplo la llave del relay conmutara una lmpara de 85watts, la intensidad de corriente

circulante por sus contactos seria:

I = W / V = 85 watt / 12 volt = 7,08 Amper

Se puntualiza este caso del consumo real del relay, debido a que a menudo se confunde con el

consumo del elemento conmutado por la llave del mismo.

En el voltmetro V1 tendremos ahora una lectura de 12 Volt, puesto que est midiendo la tensinde batera.

En el voltmetro V2 leeremos 0 (cero) Volt, observemos que sus terminales estn al mismopotencial al estar cortocircuitados por S1.

En los dos casos anteriores hemos planteado el circuito conmutando su activacin/desactivacin por

negativo (masa), por medio de la llave S1. Es indudable que la misma operacin se puede efectuarpor positivo, insertando en esa lnea dicha llave .

Relay de una va inversor

Como se puede observar en las figuras precedentes, el circuito elctrico de este relay es similar aldescripto en las pginas anteriores, con el simple agregado de un contacto extra (87a) con el que

cierra el circuito el contacto mvil cuando el relay no est activado (Fig.A).En ese caso si la llavede luces S2 se encuentra cerrada encender la lmpara 2.En estas condiciones, cuando el relay es activado por el cierre de la llave S 1, la armadura es atrada

por el campo magntico y el contacto mvil solidario con ella cerrar el circuito con el contacto 87,

apagndose la lmpara 2 y encendindose la 1 (Fig. B).Tenemos as presentada una simple aplicacin de un relay de una va inversor, un sistema decambio de luces.



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Relay temporizado

Para describir el funcionamiento de este componente, tomaremos como ejemplo el Relay delSistema de Inyeccin o Relay Principal utilizado por Ford y Volkswagen en varios de sus

modelos, con Sistema de Inyeccin EEC-IV.

Este relay alimenta los siguientes componentes: Unidad de Comando CFI (ECU); (Bornes 37 y 57) Inyectores Vlvula del filtro de carbn activado Relay de plena potencia del A/A

El relay se activa con la llave de contacto, en las posiciones de ignicin y arranque (pin 15).Un diodo conectado en serie con el circuito entrada de + 12 V. desde la llave de contacto por el pin15 del relay, no permite que este sea activado en el caso de inversin en la polaridad de conexinde la batera, previniendo as daos importantes en la ECU.Cuando se desconecta la llave de contacto, el circuito electrnico que se encuentra en el interiordel relay y que maneja la bobina del mismo, lo mantiene activado por un perodo de tiempo dealrededor de 10 segundos, durante este perodo, la Unidad de Comando (ECU) que sigue siendoalimentada con + 12 V. por sus pines 37 y 57, acciona el motor del corrector de marcha lenta(motor paso a paso), provocando su apertura total y permitiendo tambin que se almacene en lamemoria KAM de la misma el ltimo valor de presin atmosfrica indicada por el sensor de presin

absoluta (MAP).Transcurrido el perodo de tiempo citado, el circuito electrnico desactivar el relay.

Es importante tener presente que los relays que alimentan las bombas de combustible notienen nada que ver con estos relays. En ese caso los relays utilizados, no sontemporizados, son relays comunes tal como los que se describi en las primeras pginas(relay de una va no inversores). Su activacin por breves segundos cuando se cierra lallave de contacto, es una estrategia que maneja exclusivamente la ECU, as como suactivacin durante la faz de arranque y funcionamiento del motor (accin comnmenteconocida como taquimtrica). En breves palabras, ellos no cuentan con ningn circuitoelectrnico incorporado, el circuito electrnico de mando se encuentra en la ECU.

Casos de sistemas de inyeccin electrnica que cuenten con relays temporizados para la bombade combustible, es decir que tengan circuitos electrnicos incorporados en el relay. Es posible

encontrarlos en modelos de vehculos de generaciones muy anteriores, por ejemplo Ford Galaxy yVolkswagen Gol equipados con Unidades de Comando LE-Jetronic/EZK.En este caso el relay no solo opera como relay temporizado ante la puesta en contacto accionandola bomba de combustible por unos segundos, sino que tambin opera como taquimtrico, funcionesque actualmente como ya vimos cumple la Unidad de Comando.(ver Fig. siguiente)



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Como podemos ver en el circuito precedente, este relay tiene incorporado en la caja que lo contiene un circuito electrnico complejo, veamos como opera. El pin 30 (contacto mvil del relay), est conectado en forma permanente a el ramal positivo (+

12 V.) de la batera. El pin 15 recibe + 12 V. cuando se cierra la llave de contacto. En ese instante el circuito

electrnico activar el relay por 2 o 3 segundos, durante ese lapso la llave del relay semantendr cerrada alimentando con + 12 V., a travs del pin 87b, a la bomba y pre bomba de

combustible y por el 87 a los inyectores (observar en el diagrama que los pines 87 y 87b estnconectados al mismo contacto de la llave del relay). Transcurrido ese lapso, si no se activa elarranque, el circuito electrnico desactivar el relay.

Llevando la llave a la posicin de arranque, el circuito electrnico recibir + 12 V. desde la llavede contacto por el pin 50 del relay, en esta condicin el circuito activar a este, volviendo as a



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recibir alimentacin de + 12 V. las bombas y los inyectores acondicionando al sistema deinyeccin para que se produzca el arranque del motor.

Una vez arrancado el motor, el circuito electrnico recibir los pulsos generados en el negativode la bobina de ignicin a travs del pin 1 del relay, seal que le servir como referencia paramantener el relay activado.

Evidentemente en este sistema, por el modo de operacin del relay, si en el circuito de encendido oen la bobina de ignicin se produce algn tipo de falla que produzca la no generacin de pulsos enel negativo de la bobina de ignicin, el sistema no producir encendido ni inyeccin puesto que se

desactivar el relay por la falta de pulsos y los circuitos no sern alimentados con positivo de + 12Volt.

Que funcin cumple el diodo que vemos en muchos relays colocado en paralelo con labobina del mismo?

Normalmente estos casos se ven en los relays que son manejados por el computador de a bordo.

Generalmente los circuitos electrnicos internos de las ECU que manejan relays, operan a estoscerrando el circuito de la bobina por negativo (masa). Estos circuitos no son ms que una llaveelectrnica que conecta y desconecta de negativo un extremo de la bobina, el otro extremoindudablemente debe estar conectado al positivo de batera.Vimos que cuando un relay est operado, circula a travs de su bobina una corriente, estacorriente genera un campo magntico que es el que atrae a la armadura. Cuando la corriente esinterrumpida por la apertura de la llave electrnica (desactivacin del relay), el campo magntico

desaparece retrayndose rpidamente (normalmente se dice que colapsa). Las lneas de fuerza dedicho campo al retraerse, barren las espiras que conforman la bobina induciendo en ella unaF.E.M. (Fuerza Electro Motriz), es decir, se produce un pico de tensin entre los extremos de lamisma. Este pico en relays del tipo comn, como los que hemos utilizado como ejemplo, puedenalcanzar niveles de 45 Volt o mayores, estos niveles de tensin pueden resultar perniciosos paralos semiconductores (transistores) utilizados en las ECU como llaves para operar los relays opueden propagarse hacia otros circuitos a travs de la lnea de positivo.

En la Figura A de la pgina siguiente se muestra este fenmeno, tngase en cuenta que en esteejemplo no se ha colocado diodo de proteccin en paralelo con la bobina del relay:



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Resultado con diodo colocado

Analicemos como se produce la eliminacin del pico de tensin inducida.En la Figura B precedente, el pin 85 del relay est a potencial de masa y el 86 a + 12 V., por lotanto el diodo estar polarizado inversamente, puesto que su nodo est conectado a negativo

(0 V.) y su ctodo a positivo (+ 12 V.), en estas condiciones el diodo no conduce.Un diodo de silicio, conduce plenamente cuando su nodo es por lo menos 0,7 Volt mspositivo que su ctodo.Cuando la llave electrnica abre el circuito y se produce el pico de fuerza electromotriz inducidaentre los extremos de la bobina (caso visto anteriormente al no existir el diodo), vemos que en elpin 86 aparece un pico de tensin de aproximadamente 45 Volt positivos con respecto al pin 85.Si tenemos un diodo conectado entre esos dos puntos, tal como se muestra en el esquema,evidentemente el diodo entrar en plena conduccin apenas dicho pico supere los 0,7 Voltdebido a que ahora su nodo se polariza en el sentido de conduccin, nodo positivo conrespecto a ctodo. Al entrar el diodo en estado de plena conduccin cortocircuitaprcticamente los extremos de la bobina, de esta forma el pico indeseado de tensininducida es eliminado.

Tengamos en cuenta que el fenmeno descripto de Fuerza Electro Motriz Inducida, en unabobina alimentada por una tensin dada y a la que se le cierra y abre el circuito, no esprivativo de un relay, tambin sucede en un inyector y sobre todo no olvidemos que es elprincipio bsico en que se basan las bobinas de encendido para producir la extra tensinnecesaria para la ignicin.



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MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA DE IMN PERMANENTEEn el automotor, motores de corriente continua del tipo de Imn Permanente son utilizados enmltiples aplicaciones. Por ejemplo en electro ventiladores, en la operacin del posicionamiento deasientos del conductor y acompaante, apertura y cierre de ventanillas, trabas de puertas, antenasde radio; lava parabrisas y limpia parabrisas, bombas elctricas, direccin asistida y muchas otrasaplicaciones ms.Bsicamente los motores de corriente continua usados en automocin son mquinas rotativas queconvierten energa elctrica en energa mecnica.Pueden ser de 1 velocidad, 2 velocidades o de velocidad variable y tambin pueden girar en el

sentido de las agujas del reloj o en direccin contraria a la misma.Algunos motores son diseados para desarrollar un gran torque por pequeos perodos, caso delos motores de arranque y otros se disean para trabajar a una determinada velocidad durantelargos perodos, caso de los forzadores de aire hacia el habitculo


En la figura se representa un motor elemental con estatorde imn permanente.La armadura o rotor est formada por una bobina arrolladasobre un ncleo ferro magntico conformando un electroimn. Cada extremo de esta bobina est conectado a unalmina metlica llamada delga, conformando ambas elcolector, las delgas estn aisladas elctricamente de toda

parte metlica. Sobre ellas hacen contacto elctrico dosescobillas, tambin conocidas como carbones y quetambin estn aisladas elctricamente. A travs de lasescobillas y las delgas, la bobina del rotor recibealimentacin de C.C. desde la batera.Todo el conjunto del rotor est montado sobre un eje axialque le permite girar libremente.

El principio de funcionamiento del motor se basa en la fuerzade atraccin y de repulsin que se genera entre los polos delos campos magnticos. Polos de igual nombre se rechazanpolos de distinto nombre se atraenAl cerrar el interruptor Sw, la bobina del rotor quedaalimentada por la batera, polo positivo de esta a Delga B ypolo negativo a la Delga A. Circula ahora corriente por labobina de la armadura generando un campo magntico cuyospolos magnticos Norte y Sur se muestran en la figura.Al quedar enfrentados el Polo Norte de la armadura con ePolo Norte del estator y el Polo Sur de la armadura con ePolo Sur del estator, se genera una fuerza de repulsin enteellos que hace girar al rotor en la direccin graficada.


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El sentido de rotacin del motor se puede invertir fcilmente invirtiendo la conexin de la batera a

la bobina de la armadura.

La velocidad de rotacin de estos motores puede ser variada empleando distintas estrategias. Unamuy utilizada en los electro ventiladores de enfriamiento del liquido refrigerante del motor, es la decolocar una resistencia en serie con la alimentacin del motor para lograr que este gireaproximadamente a la mitad de las RPM mximas nominales. Cuando se necesita que el motorgire a las mximas RPM la resistencia es puenteada (Fig.1).


El rotor impulsado por la fuerza de repulsin enunciada estagirando y cuando alcanza la posicin vertical, el Polo Nortede la armadura comienza a ser atrado por el Polo Sur delestator y el Polo Norte de este comienza a atraer el Polo Surde la armadura, accin esta que facilita que el rotor sigagirando. Cuando la armadura llega a la posicin horizontallas escobillas ya no hacen contacto con las delgas, debido aque se estn apoyando en la aislacin dispuesta entre las

mismas, por lo que la bobina queda sin alimentacin ydesaparece el campo magntico generado por la corrienteque la recorre. El rotor por inercia sigue girando.

Ahora el polo positivo de la batera queda conectado a laDelga A y el polo negativo a la Delga B. Vuelve a circularcorriente por la bobina de la armadura, pero en sentidocontrario, el campo magntico generado por la bobinacambia su polaridad y vuelve a repetirse el proceso derepulsin y atraccin entre los polos magnticos de estator yarmadura. Este proceso se repetir indefinidamente hastaque se corte la alimentacin del motor abriendo el interruptorSw.


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Al funcionar el motor del automvil se ir elevando su temperatura, elevndose tambin latemperatura del lquido refrigerante. Por efecto de esta temperatura las lminas de contacto delbulbo se van deformando hasta que al llegar entre los 92C a 95C, segn el bulbo, una de laslminas hace contacto con el electrodo referido al positivo de batera alimentando al motor a travs dela resistencia serie. Este, al tener limitada la corriente por dicha resistencia girara a una velocidad menor que

su mxima nominal, velocidad baja del electro ventilador (Figura 2). La corriente de aire generada por esteltimo enfra el lquido refrigerante, la lmina que estableci el contacto comienza a retomar su posicin

inicial cortando la alimentacin del motor y este se detiene, esto sucede, segn el bulbo, al descender la

temperatura hasta los 85C o 87C. Si por el contrario, a pesar que el electro ventilador ya est funcionando en

la velocidad baja la temperatura del motor se siguiera elevando, la segunda lamina que tambin se est

deformando har contacto con el electrodo referido al positivo de batera, el motor girara ahora a su mxima

velocidad al quedar alimentado directamente por la batera, la resistencia serie queda as puenteada (Figura 3).

Esta misma estrategia es utilizada por ejemplo por Renault en modelos Kangoo del ao 2005 Motor 1.6 16V ECU Siemens Sirius 34 EMS 31-34.La diferencia con el sistema anterior radica en que la conmutacin de la resistencia se efecta pormedio de relays excitados por la ECU. Esta se informa de la temperatura del motor a travs delsensor de temperatura de motor ECT.

Diagramas esquemticos simplificados de esta estrategia



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Una estrategia similar es utilizada en algunos modelos deautomviles de la marca SEAT, por ejemplo el modelo Ibiza -motor1.4i ao 2000 ECU Bosch MA 122. Las diferenciasfundamentales con el sistema anterior radican en que laresistencia serie del motor se encuentra ubicada dentro de lacarcasa del mismo, por lo que el motor tiene un conector detres pines y que el sistema no utiliza relays, el motor esexcitado por un control electrnico. Este control conoce latemperatura de motor a travs de la informacin que le envala ECU.

En turbinas forzadoras de aire frio o caliente para el interior del habitculo seutiliza tambin resistencias en serie con el motor del forzador. Por medio deuna llave conmutadora manual se posibilita seleccionar distintas velocidadesdel motor. En el esquema se muestra la disposicin del circuito.Cuando con la llave se selecciona la velocidad Mnima, en serie con labobina del motor queda insertada el total de la resistencia Rt = R1+ R2. Conla llave en la posicin Media, en serie con el motor queda insertada la mitadde Rt por ser R1 = R2, el motor girara a una velocidad intermedia entre laMnima y la Mxima. Al posicionar la llave en Mxima toda la tensin de labatera queda aplicada al motor y este girara al mximo de velocidad.

En el sistema visto anteriormente, en el que paralograr distintas velocidades en una turbinaforzadora de aire se utiliza una llave que conmutauna serie de resistencias, tiene el inconvenienteque los cambios de velocidad son por saltos y nose puede tener velocidades intermedias. En lafigura se plantea un circuito electrnicosimplificado de un control de velocidadcontinuamente variable desde una velocidadmnima a una mxima. El mando del control develocidad sigue siendo manual y se realiza pormedio de un potencimetro de deslizamiento linealmontado en el tablero del automvil. El transistorTr acta como una resistencia continuamentevariable.


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En las cuatro imgenes siguientes se muestra como el transistor regula la corriente circulante porla carga de acuerdo a la posicin fijada en el potencimetro (VR1) que polariza su base. El

funcionamiento esta planteado en un laboratorio virtual y se reemplazo el motor por una lmparaincandescente para poder visualizar el efecto.

Si bien este sistema de control de velocidad es efectivo, su aplicacin es aconsejable reducirla amotores de potencias pequeas a medianas debido a que manejar corrientes importantes contransistores de potencia bipolares es riesgoso y adems, al tener que montarlos sobre grandesdisipadores de calor ocupan grandes espacios. En algunos vehculos estn colocados de modoque el flujo de aire del forzador les ayude a disipar la temperatura.

En sistemas de enfriamiento del lquido refrigerante del motor que utilizan dos motores en lugar deuno, es bastante comn que para lograr una velocidad lenta y otra mxima se haga trabajar a losdos motores en serie para lograr la velocidad baja y en paralelo para la velocidad alta (Fig.1/2/3).



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Los motores de electro ventiladores, estn comandadas sus velocidades por cualquiera de lastcnicas descriptas, resistencias en serie con el motor, dos motores conmutados de serie aparalelo, tienen nicamente dos estados posibles ON (encendido) y OFF (apagado). Su arranquey parada es brusca y en el arranque demandan gran intensidad de corriente. Si se tiene en cuentaque la intensidad de corriente de trabajo esta comprendida entre los 20A a 25A, la intensidad decorriente en el instante del arranque puede llegar a los 40A a 50A o ms, dependiendo del motor.Otro tipo de tecnologa se esta empleando para excitar a estos motores, es el control de velocidadpor Modulacin de Ancho de Pulso (PWM Pulse Width Modulation)El mtodo para lograr controlar la velocidad de un motor de corriente continua empleando latcnica PWM consiste en alimentarlo con una corriente continua pulsante de frecuencia fija y variarel tiempo de encendido (ON) denominado Duty Cycle y por consecuencia el de apagado (OFF).La frecuencia debe ser lo suficiente elevada para que en el motor no se produzcan tironeos.

En la tcnica PWM se varia el Duty Cycle y de esta manera se modifica el valor medio de laenerga suministrada al motor, esto se traduce en que de acuerdo al tiempo que dure el Duty Cycleel motor gire a mayores o menores RPM pero manteniendo su torque nominal, cosa que no sucede

al hacer variar su velocidad con resistencias en serie o al hacer trabajar dos motores en serie paralograr la velocidad baja. En esta aplicacin la velocidad de giro del motor varia en funcin de latemperatura del motor, para una temperatura normal de funcionamiento el duty cycle ser deaproximadamente 50% del perodo T y si la temperatura aumenta, aumentara el tiempo depermanencia en nivel alto del Duty cycle. El arranque del motor es muy suave debido a que elmdulo de control lo arranca con un duty cycle pequeo pero suficiente para que el motor venza lainercia, luego el control lo lleva a la velocidad necesaria. Esta estrategia permite al sistemamantener al motor trabajando en una temperatura estable de alrededor de 95 C.



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Servo motorUn servo motor es un motor de corriente continua que tiene la capacidad de ser controlado, tantoen su posicin, como en su velocidad.

Un motor de corriente continua se convierte en servo motor cuando se le acopla un sensor en laparte posterior, denominado encoder, que informa la posicin del rotor o su velocidad o ambasvariables.Un ejemplo de servo motor utilizado en el automvil, es el que acciona la mariposa de aceleracindel mltiple de admisin en los sistemas con acelerador electrnico.Esta compuesto por un motor de corriente continua que es el encargado de producir el movimiento.El eje del motor esta acoplado a un conjunto de engranajes reductores de velocidad y que a su vezaumentan mecnicamente el par motor entregado al eje de la mariposa. Este se encuentraacoplado a dos potencimetros que informan al circuito de control, interno de la ECU, la posicinde la mariposa. Esta es llevada a la posicin de reposo mecnico por medio de un resorteantagnico helicoidal.

El control que realiza la ECU se basa en la tcnica PWM trabajando en lazo cerrado. Ella excita almotor con pulsos de onda cuadrada de 12 Volt de amplitud de una determinada frecuencia fija ycon un Duty Cycle proporcional a la posicin requerida de la mariposa, los potencimetros leinforman de la posicin adoptada por la mariposa, comparando las seales de activacin con lainformacin recibida desde los potencimetros el circuito de control, si hay error, corrige la posicinde la mariposa disminuyendo el tiempo del Duty Cycle o aumentndolo. Para lograr que el eje delmotor se mantenga estable en una posicin es necesario enviarle continuamente la seal decontrol con la posicin deseada.


Los circuitos de PWM tienen la desventaja de quees posible que produzcan interferencias porirradiacin de radio frecuencia (RFI). Estasirradiaciones se minimizan utilizando un filtradoespecialmente diseado en la fuente dealimentacin y adems se ubica el controladorcerca de la carga (motor) y se blindan losconductores de conexin que van del mdulo de

control al motor con una malla de blindajeconectada a masa. Los mdulos de control se losmonta normalmente en el bastidor que soporta elelectro ventilador al radiador del refrigerante delmotor.


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En estos sistemas ya no es necesario tener un regulador de marcha lenta (ralent del motor), elcircuito de control se encarga de esta funcin regulando la abertura de la mariposa.Si el pedal del acelerador se mantiene fijo en un punto de su recorrido y se enciende el electroventilador o el aire acondicionado, al demandar estos ltimos potencia extra al motor del auto, estetendera a caer de vueltas, el circuito de control del servo motor resuelve esta situacinaumentando el tiempo del Duty Cycle a pesar que no haya cambiado la posicin del pedal delacelerador.Todo el sistema tiene una alta velocidad de reaccin ante cualquier demanda.



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Como ejemplo de esta tecnologa se muestra a continuacin su aplicacin en un:PEUGEOT 206 - Ao 2006Motor: TU5JP4 1.6L 16VECU: BOSCH Motronic M7.4.4



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MOTORES PASO A PASO

Tratar que los motores de Corriente Continua giren una cantidad determinada de vueltas (porejemplo dos vueltas) y luego se detengan en ese punto es imposible.Los motores no giran instantneamente al aplicarle la tensin de alimentacin, demandan untiempo de arranque, esto se debe a la inercia que no les permite alcanzar la velocidad normal demanera inmediata. Al cortarle la tensin de alimentacin, continan girando tambin por inercia.

Los denominados motores paso a paso (PaP), son un caso particular dentro de los motores

elctricos en general.Los motores paso a paso se basan en la atraccin y repulsin entre polos magnticos. Polos dedistinto nombre se atraen, polos de igual nombre se rechazan.La alimentacin elctrica no es ni C.C. ni C.A. como en otros casos, sino un tren de pulsos que sesuceden con una secuencia, previamente definida, a cada una de las bobinas que componen elestator. Cada vez que a alguna de estas bobinas se les aplica un pulso, el rotor se desplaza unpaso, y queda fijo en esa posicin. Dependiendo de las caractersticas constructivas del motor estepaso puede producir un ngulo de giro del rotor de 0,9 a 90.Por lo tanto, al ser posible mover el motor en pequeos pasos, esto permite controlar suposicin, con mayor o menor precisin dependiendo de los grados de avance de cada paso.Adems, variando la frecuencia con la que se aplican los pulsos, tambin variara la velocidad conque se mueve el rotor, lo que permite tener el control de velocidad del mismo.Por ltimo si se invierte la secuencia de los pulsos de alimentacin aplicados a las bobinas, se

producir la inversin del sentido de girodel rotor.Se define el motor paso a paso, como aquel motor cuyas bobinas del estator son alimentadasmediante trenes de pulsos, con una determinada frecuencia, y que permite:

Controlar la posicin del rotor. Controlar su velocidad de giro. Controlar su sentido de giro.

Al tener estas caractersticas se utilizan motores paso a paso en robtica, control de discos duros,flexibles, unidades de CDROM o de DVD, impresoras, movimiento y posicionamiento deherramientas y piezas en general.En el automvil est muy difundido su uso en el control de marcha lenta (ralenti) del motor. Un inconveniente de los motores PaP es que presentan una velocidad angular limitada. Dichalimitacin surge que para realizar un paso, el motor requiere un tiempo para alcanzar la posicin de

equilibrio. Si dicho tiempo no se respeta (esto ocurrira si la frecuencia de los pulsos es demasiadoelevada) el motor puede no encontrar nunca esa posicin de equilibrio y se pierde el control sobrel (se mueve en forma de vaivn, no se mueve, o incluso se mueve en sentido contrario aldeseado).

TIPOS DE MOTORES PaP

Desde el punto de vista constructivo existen tres tipos de motores PaP:

De imn permanente De reluctancia variable Hbridos

De imn permanente

El rotor est construido con imanes permanentes en forma de disco que proporcionan unapolarizacin magntica constante. Tiene tallados un determinado nmero de dientes axialmente.El estator, con forma cilndrica, est formado por distintas bobinas que al ser excitadassecuencialmente generan un campo magntico giratorio. Al cambiar el estado de las bobinas delestator, el rotor gira para orientar sus polos magnticos de acuerdo con el campo magnticocreado por las bobinas del estator.



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Dereluctancia variableEn este tipo de PAP, el estator es similar al caso anterior.El rotor no es un imn permanente, sino que est formado por un ncleo de hierro dulce, eigualmente con dientes tallados a lo largo de su superficie.En este tipo de motor, al alimentar una de las bobinas del estator, se crea un campo magntico.En estas condiciones, el rotor se orienta hacia aquella posicin en la que la reluctancia quepresenta el circuito es mnima. Esta posicin ser aquella en la que el entrehierro es el mspequeo posible.

Al cambiar la alimentacin a otra de las bobinas, el punto de mnima reluctancia tambin cambia,con lo cual el rotor gira de nuevo.Estos motores son muy difciles de controlar.Si se gira el rotor manualmente, no se aprecia la sensacin dentada que provocan los de imnpermanente, sino que se mueve libremente como un motor de corriente contina.

Hbridos: este tipo de motores son una combinacin de los dos anteriores. El rotor est formadopor una serie de anillos de acero dulce que tienen en su superficie un n de dientes ligeramentedistinto a los del estator. Dichos anillos estn montados axialmente sobre un eje que es un imnpermanente.Poseen alto par dinmico y esttico.Pueden girar a muy elevadas RPM.Tienen gran aplicacin en la industria.

MOTORES Paso a Paso de IMN PERMANENTENos centramos en este tipo de motores, ya que como se ha citado anteriormente son los msutilizados.Los motores de imn permanente pueden ser clasificados en funcin del sentido de la intensidadque recorre los bobinados en dos grupos:

Motores PaP bipolaresEstn formados por dos bobinas, y la intensidad que circula por ellas invierte su sentidosucesivamente (de ah surge el nombre de bipolares). Se pueden reconocer externamente porquepresentan cuatro conductores, uno para cada extremo de una bobina.

Motores PaP unipolaresEn este caso el estator est formado por dos bobinas con derivacin central, lo que equivale acuatro bobinas. Las derivaciones centrales de las dos bobinas pueden estar interconectadas en elinterior o no. Externamente se apreciarn cinco conductores en el primer caso, y seis en el

segundo.La forma de alimentar este motor consiste en alimentar con positivo la toma central e ir poniendo amasa, segn una secuencia determinada a un extremo de la bobina y al otro (nuncasimultneamente). De tal manera que la intensidad que circula por cada media bobina siempre lohace en el mismo sentido, por eso se denominan unipolares.



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FUNCIONAMIENTOEl principio de funcionamiento de los motores PaP de imn permanente, como ya se ha citadoanteriormente, est basado en las fuerzas de atraccin-repulsin que experimentan los cuerpos

sometidos a un campo magntico.Motor bipolarEl motor bipolar ms sencillo est compuesto por dos bobinas (polos magnticos) por los que ircirculando corriente en uno u otro sentido segn una secuencia definida. Tambin tiene un rotor deimn permanente de solo dos polos magnticos, NORTE y SUR.Mientras no circule corriente por ninguna de las bobinas el rotor se encontrar en reposo en unaposicin cualquiera.Si aplicamos tensin a ambas bobinas, de la manera que indica la figura 1, el rotor girar hasta laposicin indicada en dicha figura.Si se invierte el la polaridad aplicada a la bobina de terminales AB, se invierte el sentido decirculacin de corriente por ella, el campo magntico tambin se invierte y el rotor girar de nuevoorientndose ahora de la manera mostrada en la figura 2. Se observa que el motor se hadesplazado un paso (90).Invirtiendo sucesivamente el sentido de la corriente en ambas bobinas, obtendremos el girocompleto del motor, tal como se muestra en las figuras siguientes:



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Como cada vez que se aplica un pulso distinto a la entrada del motor, ste gira un paso completose dice que est funcionando en modo paso completo.En este caso el paso es de 90, demasiado grande para poder realizar ningn tipo de control.Para aumentar la resolucin, se tienen varias opciones.La ms sencilla de todas y que no necesita un cambio constructivo del motor, consiste en cambiarla secuencia de alimentacin.En modo de funcionamiento de paso completo, las bobinas nunca quedan sin alimentacin. Sientre cada cambio en la tensin de alimentacin de una bobina, esta se deja sin alimentar,podemos conseguir una posicin del rotor intermedia entre dos pasos. A esta forma defuncionamiento se le denomina medio paso.Las distintas posiciones por las que pasa el rotor, as como las polaridades de las bobinas delestator, se pueden apreciar en las siguientes figuras:



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En las secuencias explicadas el rotor gira en sentido contrario a las agujas del reloj (anti horario), sise invierte la secuencia de operacin el rotor gira en el sentido de las agujas del reloj (horario).



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Con fines didcticos nicamente, se ha planteado un motor paso a paso elemental y susecuencia de operacin generada por medio de interruptores mecnicos.En la prctica un motor de este tipo resulta poco til por el gran tamao de sus pasos,tambin es poco til esta clase de generador de secuencia.

Para construir motores PaP que giren pocos grados por paso, se recurre a mecanizar los

ncleos de las bobinas y rotores en forma de dientes de modo de crear micro polosmagnticos, siendo posible construir as motores de hasta 200 pasos por revolucin, 1.8de giro por paso en modo paso completo o 400 pasos por revolucin, 0.9 de giro por pasoen modo medio paso.La secuencia de operacin puede ser generada por un micro controlador que ejecuta undeterminado programa grabado en su memoria ROM o por un micro procesador que utilizaun programa grabado en una memoria externa ROM o EEPROM. La secuencia de pulsoses enviada a un circuito integrado de potencia que reemplaza con interruptoreselectrnicos a los mecnicos.



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Los motores PaP utilizados como reguladores de marcha lenta (ralent) en los sistemas deinyeccin electrnica tienen la particularidad de, mecnicamente, transformar el movimientogiratorio del rotor en un movimiento rectilneo axial por medio de un engranaje y un tornillo. De estamanera, de acuerdo a las rdenes impartidas por la ECU, abren o cierran en mayor o menor gradoel paso de aire adicional (by pass de la mariposa) del mltiple de admisin, manteniendo as lasRPM al ralent programadas para ese motor. Estando el motor al ralent, esta estrategia se observapor ejemplo cuando se encienden los electro ventiladores o el aire acondicionado.



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SISTEMAS DE INYECCION ELECTRONICA DE NAFTA

Estos sistemas no son accionados por el motor, son comandados por un Mdulo de ControlElectrnico Digital que dosifica, para cada condicin del motor, la cantidad correcta de combustibleque deben recibir los distintos cilindros.Tambin el encendido es comandado digitalmente de modo de permitir que el motor trabaje con supunto de encendido sincronizado para cada condicin.

El propsito de estos sistemas es hacer que el motor tenga un funcionamiento equilibrado a travsde un estricto control de la mezcla aire/combustible y del ngulo de avance del encendido paracualquier rgimen de trabajo de dicho motor, logrando as:

Principalmente, menor emisin de gases contaminantes Mayor respuesta a las solicitudes del conductor Menor consumo Facilidad de arranque con motor fro o caliente



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BOMBA ELECTRICA

El combustible es aspirado del tanque por una bomba elctrica, que los suministra bajo presin aun tubo distribuidor donde se encuentran las vlvulas de inyeccin (llamado rampa de inyectores).La bomba provee ms combustible de lo que el sistema necesita con el fin de mantenerlo a unapresin constante en todos los regmenes de funcionamiento, lo excedente retorna al tanque.La bomba no representa ningn riesgo de explosin, por que en su interior no hay ninguna mezclaen condiciones de combustin.La bomba puede estar instalada dentro del tanque IN TANK o fuera de l IN LINE.



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REGULADOR DE PRESION

El regulador mantiene el combustible bajo presin en el circuito de alimentacin, incluso en lasvlvulas de inyeccin.Este componente instalado en el tubo distribuidor o en el conjunto dentro del tanque influyedirectamente en el rendimiento del motor pues debe garantizar presin uniforme y constante en elcircuito, lo que permite que el motor tenga funcionamiento perfecto en todos los regmenes derevolucin

INYECTORES



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Los inyectores son los encargados de pulverizar el combustible antes de la vlvula de admisin delmotor, para que se mezcle con el aire, produciendo la combinacin que resultar en la combustin.Las vlvulas de inyeccin son comandadas electro magnticamente, abriendo y cerrando por

medio de impulsos elctricos provenientes de la unidad de comando.Para obtener la perfecta distribucin del combustible, sin prdidas por condensacin, se debeevitar que el chorro de combustible toque las paredes internas de la admisin, por lo tanto, elngulo de inyeccin difiere de motor a motor como tambin la cantidad de orificios de la vlvula.

Por accin de la Bomba de Combustible y del Regulador de Presin de Combustible, elmismo llega a los Inyectores con Presin y Caudal Constantes para todas las condicionesde marcha del motor. Esto permite que la cantidad de combustible inyectado en todomomento dependa exclusivamente del tiempo que el inyector permanezca abierto.



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El inyector es una electro vlvula muy precisa, su bobina de accionamiento tiene un extremoconectadoa la tensin de batera y su otro extremo est conectado a un pin del Mdulo de ControlElectrnico (ECU). A travs de dicho pin, la ECU pone a masa el extremo de la bobina conectadoal mismo produciendo as circulacin de corriente por la bobina y generando un campo magnticoque atrae al ncleo. Cuando el ncleo es atrado, la aguja se retira de su asiento permitiendo elpaso de combustible.

El tiempo durante el cual la ECU mantiene a masa el extremo de la bobina del inyector(tiempo de accionamiento de la electro vlvula) es denominado:

Tiempo de Inyeccin

Para las distintas condiciones de marcha del motor, la ECU calcula el tiempo de inyeccinbasndose en la informacin que recibe de distintos sensores y en un mapa cartogrfico residenteen su memoria.

INDIRECTA

La inyeccin de combustible se realiza en:

En la garganta del mltiple de admisin, tambin llamada cuerpo de mariposa Sistema de Inyeccin Monopunto (TBI - Throttle Body Injection).

Frente a la vlvula de admisin de cada cilindro Sistema de InyeccinMultipunto -(MPI - Multipoint Injection).

DIRECTA La inyeccin de combustible se realiza directamente en la cmara de combustin

de cada cilindro (GDI - Gasoline Direct Injection) - Sistema de InyeccinDirecta Multipunto - (MPI Multipoint Injection)



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INYECCION INDIRECTA

MONOPUNTO

1 - Bomba de combustible 5 - Sonda lambda2 - Filtro de combustible 6 - Unidad de comando3 - Potencimetro de la mariposa 7 - Vlvula de ventilacin del tanque3a - Regulador de presin 8 - Bobina de encendido3b - Vlvula de inyeccin 9 - Buja de encendido3c - Sensor de temperatura del aire 10 - Sensor de revoluciones del motor4 - Sensor de temperatura de motor (pertenece al sistema de encendido)


MONOPUNTOBOSCH Mono Motronic

Utiliza una nica Vlvula de inyeccin paralos distintos cilindros del motor.

1 - Entrada del combustible2 - Aire3 - Mariposa de aceleracin4 - Mltiple de admisin5 - Vlvula de inyeccin6 - Motor


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Multipunto (Jetronic y Motronic)

1 - Bomba de combustible 9 - Sensor de revoluciones de motor2 - Filtro de combustible 10 - Sonda lambda3 - Regulador de presin 11 - Unidad de comando(inyeccin + encendido)4 - Vlvula de inyeccin 12 - Vlvula de ventilacin del tanque5 - Medidor de Flujo de aire 13 - Rel de comando

( Caudalmetro) 14 - Bobina de encendido6 - Sensor de temperatura 15 - Buja de encendido7 - Actuador de ralent ( marcha lenta ) 16 - Cnister8 - Potencimetro de la mariposa


MultipuntoBosch Jetronic y Motronic

Utiliza una vlvula de inyeccin para cada cilindrodel motor.

1 - Tubo distribuidor (entrada de combustible)2 - Aire3 - Mariposa de aceleracin4 - Mltiple de admisin5 - Vlvulas de inyeccin6 - Motor


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El sistema Motronic es un sistema multipunto que trae incorporado en la unidad de comando tantoel mando de la inyeccin como el sistema de encendido.Este sistema posee sonda lambda instalada en el tubo de escape para monitorear los gasesproducidos por la combustin y modificar las caractersticas de la mezcla. Este sistema es digital,posee memoria de adaptacin y tambin memoria de averas.En los vehculos que no utilizan distribuidor, el control del momento del encendido (chispa) se hacepor un sensor de revoluciones instalado en el volante del motor (rueda fnica - rueda con dientes).En Motronic, hay una vlvula de ventilacin del tanque, tambin conocida como vlvula delcnister, que sirve para reaprovechar los vapores del combustible, que son altamente peligrosos,

contribuyendo as a la reduccin de la contaminacin, que es la principal ventaja de la inyeccin.

1 Cnister 9 - Cuerpo de mariposa electrnico2 - Vlvula de bloqueo de cnister 10 - Vlvula ( EGR)3 - Sensor de presin 11 - Sensor de picado4 - Tubo distribuidor / Vlvula de inyeccin 12 - Sensor de temperatura del agua5 - Bobina/ Buja de encendido 13 - Sonda lambda6 - Sensor de fase 14 - Sensor de RPM y PMS7 - Pedal de acelerador electrnico 15 - Bomba de combustible8 - Medidor de masa de aire/Sensor 16 - Unidad de comando

de temperatura

La principal caracterstica de este sistema es un comando electrnico de aceleracin que consisteen un motor elctrico que gobierna la mariposa ajustando los impulsos del pedal acelerador paraproporcionar una mejor respuesta, economa y comfort.El deseo del conductor se capta a travs del pedal del acelerador electrnico. La unidad decomando determina el torque que se necesita y a travs de anlisis del rgimen de funcionamientodel motor y de las exigencias de los dems accesorios como el aire acondicionado, control detraccin, sistemas de frenos ABS, ventilador de radiador y otros ms, se define la estrategia detorque, resultando as el momento exacto del encendido, volumen de combustible y apertura de lamariposa.



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La estructura modular de software y hardware, proporciona configuraciones especficas para cadamotor y vehculo. El comando electrnico de mariposa proporciona mayor precisin, reduciendo elconsumo de combustible y mejorando la conduccin. Este sistema contrario a lo que se podrapensar, garantiza total seguridad de funcionamiento.

INYECCION DIRECTA

1 Bomba de alta presin 9 Censor de presin absoluta2 Vlvula de control de presin 10 Vlvula (EGAS)3 Tubo distribuidor 11 Sonda lambda ( LSU)4 Bobina de encendido 12 Sonda lambda (LSF)5 Censor de presin 13 Catalizador6 Vlvula de inyeccin 14 Pre-bomba de combustible7 Censor de masa de aire con sensor de 15 Unidad de comando

temperatura integrado8 Cuerpo de mariposa (EGAS)

El sistema de inyeccin directa de combustible MED7 es uno de los ms avanzados del mundo.El permite que el combustible se pulverice directamente en la cmara de combustin, bajopresiones de alrededor de 160 bar (2.272 lbs).En los sistemas MED 7 se utiliza una bomba de baja presin dentro del tanque (bomba tradicionalsumergida), que enva el combustible a una bomba mecnica principal, donde la presin seaumenta a los valores mencionados.

El inyector recibe el combustible bajo alta presin y lo inyecta directamente en la cmara decombustin.

Beneficios: Mayor rendimiento del motor. Mejor aprovechamiento y economa del combustible. Mnima emisiones de gases contaminantes.



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INDIRECTA MONOPUNTO

En este sistema, la ECU, para controlar la cantidad de combustible que debe inyectar sigue dosestrategias distintas para determinar en que momento debe accionar la apertura del nico inyector:

Funcionamiento sincrnicoLa apertura del inyector es sincronizada con el encendido.La ECU cada vez que da la orden para que se produzca un encendido, ordena unainyeccin. Esta accin genera dos inyecciones por vuelta de cigeal.

Funcionamiento asincrnicoEn determinadas condiciones de funcionamiento del motor, por ejemplo en altasrevoluciones o con tiempos de inyeccin muy cortos y debido a la inercia electromecnicade los inyectores, la ECU ya no inyecta cada vez que ordena un encendido sino que siguelo establecido en el programa contenido en su memoria para esas condiciones defuncionamiento del motor.



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Sistema BOSCHMonomotronic MA 1.7

Resistencia del inyector:2 ohmResistencia balasto:3 ohm

Debido a que el sistema

utiliza un inyector cuyobobinado tiene una bajaresistencia, alrededor de 2ohm, se coloca unaresistencia en serie con elpara limitar la mximaintensidad de corrienteque puede circular pormismo.Esta resistencia es deno-minada Resistencia Ba-lasto y su valor es dealrededor de 3 ohm. Esta

construida con alambreespecial bobinado sobreuna forma cilndrica deporcelana y encapsuladacon este material.Generalmente est monta-da en el vano motor sobrela pared corta fuego.

A la izquierda se muestrael pulso de inyeccinimpuesto por la ECU, vistoen la pantalla de unosciloscopio digital.El tiempo de inyeccinesta dentro de los lmitesde funcionamiento normaldel motor. Normalmenteen un sistema mono puntoeste tiempo vara entre:1,7 ms a 2,4 ms segn lascondiciones exigidas almotor, su temperatura, etc.En arranque y con elmotor fro, el tiempo deinyeccin puede llegar a10 ms o ms, el motor

arranca con un rgimen deaproximadamente 1500RPM y a medida que seeleva su temperaturadesciende el tiempo deinyeccin y las RPM hastallegar al rgimen normal.


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Sistema Mono puntoMagneti Marelli G 7.11

Resistencia del inyector:2 ohm

Este sistema tambinutiliza un inyector cuyobobinado tiene una baja

resistencia, alrededor de 2ohm, pero en lugar deinsertar una resistencia enserie con el inyector paralimitar la mxima intensi -dad de corriente quepuede circular por el, sis -tema emplea una estrate-gia de la ECU para estefin.El pulso de inyeccin estaconformado por un pulsobase y se completa con

una serie de pulsos suce sivos de alta frecuenciacuyo nmero dependedel tiempo total de in -yeccin que debe impo-ner la ECU. De este modola corriente promedio cir culante por el inyector selimita a un mximo preestablecido.Durante los pulsos, eltiempo en que el inyectorqueda desactivado, no eslo suficientemente largopara que este se cierre acausa de su inercia mag ntica y mecnica.

A la izquierda se muestrael pulso de inyeccinimpuesto por la ECU, vistoen la pantalla de unosciloscopio digital.El tiempo de inyeccinesta dentro de los lmitesde funcionamiento normaldel motor, entre 1,7 ms a

2,4 ms segn las condicio-nes exigidas al motor, sutemperatura, etc.El comportamiento en elarranque en fro es similaral sistema anterior.


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INDIRECTA MULTIPUNTO

Los inyectores en un Sistema Multipunto, uno por cada cilindro, son gerenciados por la ECU de unmodo determinado para cada sistema en particular.La inyeccin en cada cilindro se produce frente a la vlvula de admisin.

Inyeccin Simultnea

En estos sistemas, la ECU ordena la apertura de todos los inyectores al mismo tiempoproduciendo dos inyecciones por cada giro de cigeal.Con esta estrategia la mayora de las inyecciones se producen con la vlvula de inyeccincerrada, caso que el cilindro este en las fases de compresin, expansin, o descarga(escape). El combustible inyectado durante estas fases es acumulado en el mltiple deadmisin para ser admitido cuando se abra la vlvula de admisin. Pueden acumularsehasta cuatro inyecciones por cilindro.Esta mezcla rica facilita el arranque del motor.Una vez que el motor arranca, la ECU en base a su programa cambia la estrategia,pasando a ordenar una inyeccin simultnea por cada giro de cigeal. De esta manera lacantidad de inyecciones acumuladas para cada cilindro antes de la apertura de la vlvulade admisin es de dos.

Estrategia de inyeccin manejada por el Mdulo de Control Electrnico en unSistema de Inyeccin Simultnea

- una inyeccin acumulada - dos inyecciones acumuladas - Cantidad de inyecciones acumuladas - tres inyecciones acumuladas- cuatro inyecciones acumuladas


INYECCIN SIMULTNEA

Todos los inyectores se abren al mismo tiempo


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Inyeccin Semi Secuencial o tambin denominada Banco a Banco

En estos sistemas y durante la faz de arranque del motor, la ECU ordena la apertura detodos los inyectores al mismo tiempo produciendo dos inyecciones por cada giro decigeal.Con esta estrategia la mayora de las inyecciones se producen con la vlvula de inyeccincerrada, caso que el cilindro este en las fases de compresin, expansin, o descarga(escape). El combustible inyectado durante estas fases es acumulado en el mltiple deadmisin para ser admitido cuando se abra la vlvula de admisin. Pueden acumularse

hasta cuatro inyecciones por cilindro.Esta mezcla rica facilita el arranque del motor.Una vez que el motor arranca, ya la ECU ha identificado a los cilindros que estn encarrera ascendente a travs de la informacin que recibe de la rueda fnica y en base a suprograma cambia la estrategia, pasando a ordenar una inyeccin simultnea por cada parde cilindros, activando los inyectores correspondientes a los Cilindros 1 y 4 al mismotiempo y luego de media vuelta de cigeal a los correspondientes a los Cilindros 2 y 3 almismo tiempo. De esta manera la cantidad de inyecciones acumuladas para cada cilindroantes de la apertura de la vlvula de admisin es de dos.

Estrategia de inyeccin manejada por el Mdulo de Control Electrnico en unSistema de Inyeccin Semi Secuencial o Banco a Banco



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Inyeccin Secuencial

En estos sistemas y durante la faz de arranque del motor, la ECU ordena la apertura detodos los inyectores al mismo tiempo produciendo dos inyecciones por cada giro decigeal.Con esta estrategia la mayora de las inyecciones se producen con la vlvula de inyeccincerrada, caso que el cilindro este en las fases de compresin, expansin, o descarga(escape). El combustible inyectado durante estas fases es acumulado en el mltiple deadmisin para ser admitido cuando se abra la vlvula de admisin. Pueden acumularsehasta cuatro inyecciones por cilindro.Esta mezcla rica facilita el arranque del motor.Una vez que el motor arranca, ya la ECU ha identificado en que posicin del cigeal cadacilindro esta en fase de admisin. Esto lo logra a trabes de la informacin que recibe de larueda fnica y del sensor de fase y en base a su programa cambia la estrategia, pasando a

ordenar la apertura del inyector correspondiente al cilindro que en fase de admisin estabriendo mecnicamente su vlvula de admisin.La dosificacin de combustible que se logra con este sistema es mucho ms precisa queen los dos sistemas descriptos anteriormente.



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Estrategia de inyeccin manejada por el Mdulo de Control Electrnico en unSistema de Inyeccin Secuencial


FLUJO DE AIRE ADMITIDO

El Mdulo de Control Electrnico tiene almacenada en su memoria una Tabla deTiempos Bsicos de Inyeccin basada directamente en el Caudal de Aire Admitido.

El caudal de aire que esta siendo admitido en cada momento por el motor, es informado a laECU por el Caudalmetro. De acuerdo a la informacin recibida ella busca en su memoriael Tiempo Base de Apertura que debe aplicar a los inyectores. Este tiempo es modificadopor la ECU en funcin de la temperatura del aire admitido o sea en funcin de ladensidad del mismo.Ejemplos de Mdulos de Control Electrnico que utilizan esta estrategia:

BOSCH LE-JETRONIC / L3.1 JETRONIC



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Mdulos de Control Electrnico que utilizan esta estrategia pero que aparte de modificar elTiempo Base de Inyeccin en funcin de la temperatura del aire admitido, tambin lomodifican en funcin de la informacin de la Sonda de Oxgeno (sonda ), por contar coneste sensor.

BOSCH MOTRONIC M1.5.1 / M1.5.2 / M1.7.2 / M1.7

POSICIN DE LA MARIPOSA x RPM DEL MOTOR

El Mdulo de Control Electrnico tiene almacenada en su memoria una Tabla deTiempos Bsicos de Inyeccin basada en estos dos parmetros.Durante el funcionamiento del motor analiza la informacin que le llega de los respectivossensores, TPS y Sensor de RPM y PMS. Con estos datos y en base a su programa realizael clculo correspondiente y consulta la tabla grabada en su memoria, determinando as elTiempo de Inyeccin Bsico correspondiente a cada condicin del motor.El Tiempo de Inyeccin Bsico lo modifica en funcin de la temperatura del motor,temperatura del aire admitido, informacin de la sonda de oxgeno (sonda ).

Ejemplos de Mdulos de Control Electrnico que utilizan esta estrategia:

BOSCH M 1.2.3 / MA 1.7 / MA 3.0 / MP 3.2

DENSIDAD DEL AIRE ADMITIDO x RPM DEL MOTOR

El Mdulo de Control Electrnico tiene almacenada en su memoria una Tabla deTiempos Bsicos de Inyeccin basada en estos dos parmetros.Durante el funcionamiento del motor analiza la informacin que le llega de los respectivossensores, MAP (Medidor de Presin Absoluta en el mltiple de admisin) y desde elSensor de Temperatura de Aire. Con estos datos y en base a su programa realiza elclculo correspondiente y determina la Densidad del Aire Aspirado.Con este resultado y las RPM del motor la ECU realiza un nuevo clculo:

Densidad del Aire Aspirado RPM VE* (rendimiento volumtrico del cilindro)

con el resultado de este nuevo clculo busca en la tabla grabada en su memoria el Tiempode Inyeccin Bsico correspondiente a cada condicin del motor.El Tiempo de Inyeccin Bsico lo modifica en funcin de la temperatura del motor, de la

posicin de la mariposa TPS, de la EGR (recirculacin de los gases de escape), de latensin de batera, de la informacin de la sonda de oxgeno (sonda ).


BOSCH Motronic - M 1.5.4 / ME 7.3H4 / MP 5.2 / MP 5.1.1 / ME 7.9.6FIC EEC IV CFI / EFIMAGNETI MARELLI G7 / G7.11 / IAW 49F / IAW 5NF / IAW 1ABW / IAW 1ABMULTEC 700 / EMS EFI / EMS MPFI / IEFI 6DIGIFANT 1.74 / 1.82SAGEM S 2000 / SL 96SIEMENS Sirius 32

MASA DE AIRE

El Mdulo de Control Electrnico tiene almacenada en su memoria una Tabla deTiempos Bsicos de Inyeccin basada directamente en la Masa del Aire Admitido.La Masa del Aire que esta siendo admitido en cada momento por el motor, es informada ala ECU por el MAF (medidor de masa de aire). De acuerdo a la informacin recibida ellabusca en su memoria el Tiempo Base de Apertura que debe aplicar a los inyectores.



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El Tiempo de Inyeccin Bsico lo modifica en funcin de la temperatura del motor, de latemperatura del aire admitido, de la posicin de la mariposa TPS, de la EGR(recirculacin de los gases de escape), de la tensin de batera, de la informacin dela sonda de oxgeno (sonda ).


BOSCH Motronic 1.5.2 / M 2.8 / M 2.9 / M 2.7 / M 2.10.4 / M 3.8.2 / 3 / ME 7.5HITACHI M 159 MPISIEMENS Simos 2.1 / 4S / MS 41.1

En distintos sistemas el Mdulo de Control Electrnico dentro de los clculos querealiza para determinar el tiempo de inyeccin, toma en cuenta la tensin de batera.Este factor es importante debido a que, el tiempo de apertura real del inyector esdependiente de su tensin de alimentacin por tratarse de un componente electromagntico. Cabe recordar que el crecimiento del nivel de intensidad de corriente enuna bobina es retardado en el tiempo por accin de la fuerza contra electro motrizinducida y que ese retardo es funcin de la inductancia de la bobina y de la tensinde alimentacin de la misma.

Tiempos de inyeccin reales tomados en automviles de distinta marca paradistintas tensiones de batera.



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Tinyeccin = tiempo durante el que la ECU pone a masa el extremo A de la bobina delinyector (tiempo durante el que circula corriente por la bobina del mismo).

ide apertura = nivel de intensidad de corriente a la que se abre el inyector.

ide cierre = nivel de intensidad de corriente a la que se cierra el inyector.

imxima = nivel mximo de intensidad de corriente que llega a circular por el inyector.

treal de inyeccin = tiempo que permanece abierto el inyector permitiendo la entrada decombustible al cilindro.

tretardo de apertura = tiempo que transcurre desde que la ECU puso a masa el extremo A de la bobina del inyector y la apertura de este.

FIAT SIENA Motor Fire 16V Sistema ME 7.3H4 Inyeccin secuencial

Resistencia de la bobina del inyector (en frio) = 14,4 ohm

Tensin +30 = 14 Volt Tensin +30 = 12 Volt

Tinyeccin = 3 mili segundos Tinyeccin = 3 mili segundos

ide apertura = 0,250 Amper ide apertura = 0,250 Amperide cierre = 0,098 Amper ide cierre = 0,098 Amper

imxima = 0,972 Amper imxima = 0,830 Ampertretardo de apertura = 0,240 mili segundos tretardo de apertura = 0,440 mili segundostreal de inyeccin = 2,760 mili segundos treal de inyeccin = 2,560 mili segundos



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CHEVROLET CORSA MOTOR 1.6 Sistema Multec Inyeccin semi secuencial



Tinyeccin = 2 mili segundos Tinyeccin = 2 mili segundoside apertura = 0,300 Amper ide apertura = 0,300 Amperide cierre = 0,120 Amper ide cierre = 0,120 Amper


RENAULT MEGANE Motor F3R 1.8 Sistema Fenix 5 Inyeccin secuencial




imxima = 1,180 Amper imxima = 1,000 Ampertretardo de apertura = 0,280 mili segundos tretardo de apertura = 0,320 mili segundostreal de inyeccin = 2,720 mili segundos treal de inyeccin = 2,680mili segundos

FORD ESCORT Motor Zetec 1.8 16V Sistema EEC V Inyeccin secuencial





FORD GALAXY 2.0 Sistema EEC IV Inyeccin semi secuencial



Tinyeccin = 2 mili segundos Tinyeccin = 2 mili segundoside apertura = 0,260 Amper ide apertura = 0,260 Amper

ide cierre = 0,140 Amper ide cierre = 0,140 Amper




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Recuerde que por accin de la Bomba de Combustible y del Regulador de Presin deCombustible, el mismo llega a los Inyectores con Presin y Caudal Constantes para todaslas condiciones de marcha del motor. Esto permite que la cantidad de combustibleinyectado en todo momento dependa exclusivamente del tiempo que el inyector permanezcaabierto.

A continuacin se dan algunos ejemplos de presiones de combustible en distintos sistemas deinyeccin Mono Punto, y Multi Punto Simultneo / Semi Secuencial / Secuencial.

FIAT Fiorino Motor 1.0 ie - 8V 1996Sistema Magneti Marelli IAW G7.11 Inyeccin mono punto Presin de combustible: 1,0 bar - regulador de presin en el cuerpo de mariposa Caudal de la bomba de combustible: 90 l/h (sumergida en el tanque de combustible In

Tank))

FIAT Tipo Motor 1.6 ie 1995Sistema Bosch Monomotronic MA 1.7 Inyeccin mono punto

Presin de combustible: 1,0 bar - regulador de presin, en el cuerpo de mariposa. Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible In

Tank))

FIAT Fiorino Motor Fire 1.3 8V 2003Sistema Magneti Marelli 4AF Inyeccin multi punto secuencial

Presin de combustible: 3,0 bar - regulador de presin, en el tanque de combustible a lasalida de la bomba.

Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible InTank))

FIAT Marea Motor 2.0 20V - 2000Sistema Bosch Motronic M 2.10.4 Inyeccin multipunto secuencial

Presin de combustible: 2,6 bar con vaco conectado 3,0 bar sin vaco conectado(regulador de presin en la rampa de inyectores)


FIAT Palio Motor 1.5 - 2004

Sistema Magneti Marelli IAW 1G7 Inyeccin multipunto semi secuencial Presin de combustible: 2,6 bar con vaco conectado 3,0 bar sin vaco conectado

(regulador de presin en la rampa de inyectores) Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible In

Tank))

FIAT Palio Motor Fire 1.0 16V 2003Sistema Bosch Motronic ME 7.3 H4 Inyeccin multipunto secuencial



FORD Escort Motor 1.6 - 1996Sistema EEC IV EFI Inyeccin mono punto

Presin de combustible: 1,0 bar regulador de presin en el cuerpo de mariposa. Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible In

Tank))



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FORD Fiesta Motor 1.3 - 1996Sistema EEC IV CFI Inyeccin mono punto

Presin de combustible: 1,0 bar regulador de presin en el cuerpo de mariposa. Caudal de la bomba de combustible: 60 l/h (sumergida en el tanque de combustible In

Tank))

FORD Escort Motor 1.6 - 1996Sistema EEC IV EFI Inyeccin multipunto secuencial

Presin de combustible: 3,0 bar - regulador de presin, en el tanque de combustible a la

salida de la bomba. Caudal de la bomba de combustible: 105 l/h (sumergida en el tanque de combustible In

Tank))

FORD Escort Motor 1.6 - 2002Sistema EEC IV EFI Inyeccin multipunto secuencial



FORD Orion Motor 2.0 - 1996Sistema EEC IV EFI Inyeccin multipunto semi secuencial

Presin de combustible: 3,0 bar - regulador de presin en la rampa de inyectores. Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible InTank))

General Motors Corsa Motor 1.0 EFI 1995 Sistema Multec TBI Inyeccin mono punto Presin de combustible: 1,0 bar regulador de presin en el cuerpo de mariposa. Caudal de la bomba de combustible: 80 l/h (sumergida en el tanque de combustible In

Tank

General Motors Corsa Motor 1.0 MPFI 2002 Sistema Multec IEFI - 6 Inyeccinmultipunto semi secuencial Presin de combustible: 1,0 bar regulador de presin en el cuerpo de mariposa.

Caudal de la bomba de combustible: 80 l/h (sumergida en el tanque de combustible InTank

General Motors Meriva Motor 1.8 16V 2005 Sistema Multec H Inyeccinmultipunto secuencial Presin de combustible: 3,0 bar - regulador de presin en la rampa de inyectores. Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible

In Tank))

General Motors Astra Motor 2.0 16V 2005Sistema Bosch Motronic 1.5.5 Inyeccinmultipunto secuencial

Presin de combustible: 2,8 bar - regulador de presin, en el tanque de combustible a lasalida de la bomba. .

Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible In

Tank))

General Motors Vectra-B Motor 2.0 8V 2005Sistema Bosch Motronic 1.5.4 Inyeccinmultipunto secuencial Presin de combustible: 3,0 bar - regulador de presin en la rampa de inyectores. Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible

In Tank))



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PEUGEOT 106 Motor 1.0 2001Sistema Bosch Mono Motronic MA 3.1 Inyeccin mono punto Presin de combustible: 1,0 bar regulador de presin en el cuerpo de mariposa. Caudal de la bomba de combustible: 90 l/h (externa a el tanque de combustible)

PEUGEOT 406 SW Motor 1.8 16V 2004Sistema Magneti Marelli IAW 1AP Inyeccin multi punto semi secuencial Presin de combustible: 2,8 bar regulador de presin en la rampa de inyectores. Caudal de la bomba de combustible: 90 l/h (externa a el tanque de combustible)

PEUGEOT 306 SW Motor 1.8 16V 2004Sistema Magneti Marelli IAW 8P Inyeccin multi punto simultnea. Presin de combustible: 2,8 bar regulador de presin en la rampa de inyectores. Caudal de la bomba de combustible: 90 l/h (externa a el tanque de combustible)

PEUGEOT 206 SW Motor 1.0 16V 2006Sistema Magneti Marelli IAW 5NP Inyeccinmultipunto secuencial Presin de combustible: 2,8 bar regulador de presin en la rampa de inyectores. Caudal de la bomba de combustible: 90 l/h (externa a el tanque de combustible)

RENAULT 19 Motor 1.6 1999

Sistema Bosch Mono Motronic MA 1.7 Inyeccin mono punto Presin de combustible: 1,0 bar regulador de presin en el cuerpo de mariposa. Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible

In Tank))

RENAULT Kangoo Motor 1.6 8V 2003Sistema Siemens Sirius 32 Inyeccin multi punto secuencial.


Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible InTank)).

RENAULT Laguna Motor 2.0 16V 2000Sistema Siemens Fenix 5 Inyeccin multi punto secuencial. Presin de combustible: 3,0 bar regulador de presin en la rampa de inyectores. Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible

In Tank)).

RENAULT Megane Motor 1.4 16V 2006Sistema Siemens Sirius 32 Inyeccin multi punto secuencial.



VOLKSWAGEM Gol Motor 1.0 MI 16V - 2005Sistema Magneti Marelli 4LV / 4SV / 4MV Inyeccin multi punto secuencial Presin de combustible: 3,0 bar - regulador de presin, en el tanque de combustible a la

salida de la bomba. . Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible In

Tank)).



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VOLKSWAGEM Gol Motor 1.0 MI 8V - 2005Sistema Bosch Motronic MP 9.0 Inyeccin multi punto secuencial



VOLKSWAGEM Gol Motor 1.8 MI - 2005Sistema Magneti Marelli 1AVP Inyeccin multi punto secuencial

Presin de combustible: 3,0 bar regulador de presin en la rampa de inyectores. Caudal de la bomba de combustible: 90 l/h (sumergida en el tanque de combustible In

Tank)).

VOLKSWAGEM Polo Motor 2.0 - 2002Sistema Bosch ME 7.5.10 Inyeccin multi punto secuencial Presin de combustible: 3,0 bar regulador de presin, en el tanque de combustible a

la salida de la bomba. Caudal de la bomba de combustible: 90 l/h (sumergida en el tanque de combustible In

Tank)).

VOLKSWAGEM Golf GTI Motor 2.0 - 1998Sistema Digifant Inyeccin multi punto simultnea Presin de combustible: 3,2 bar regulador de presin en la rampa de inyectores. Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible

In Tank)).



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RECIRCULACIN DE LOS GASES DE ESCAPE (EGR)

Se utiliza la recirculacin de los gases de escape por la admisin para reducir el xido deNitrgeno (NOx) contenido en estos gases.En una conduccin en la que se demanda elevadas cargas al motor, la temperatura en las cmarasde combustin es elevada. Una temperatura elevada en las cmaras favorece la formacin deNOx, gas altamente contaminante del medio ambiente. Una forma sencilla de reducir la formacinde xido de nitrgeno es bajar la temperatura de las cmaras de combustin, esto se lograproduciendo la recirculacin de los gases inertes derivados de la combustin, presentes en el

escape del motor.



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FILTRO DE CARBN ACTIVADO (CANISTER)



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SISTEMAS DE ENCENDIDO

Principio de funcionamiento de un encendido compuesto por bobina, ruptor (platinos opuntos) y capacitor (condensador)

Como se puede observar en la figura precedente, un sistema de encendido convencionalest constituido por una Fuente de Energa Elctrica (batera); una Bobina de Encendido(transformador elevador de tensin); un Ruptor (platinos); un Condensador; un distribuidory bujas.

La bobina de encendido es un transformador elevador de tensin como se vio anteriormente, untransformador de este tipo tiene menor cantidad de vueltas en el bobinado primario que en elsecundario, asumimos que en la bobina de este ejemplo la relacin de vueltas es de : 1 : 150. Esdecir por cada espira existente en el bobinado primario hay 150 espiras en el bobinado secundario.Los bobinados primario y secundario estn construidos con alambre de cobre esmaltado, elprimario de seccin gruesa y pocas vueltas (un valor normal seria 100 vueltas) y el secundario de

seccin fina y de unas 15.000 vueltas (150 veces ms que el primario).La resistencia del conductor primario en una bobina utilizada en un sistema de encendido conplatinos debe estar, como mnimo, alrededor de 3 ohms. Esto es debido a que la mxima corrienteque puede manejar un ruptor est comprendida alrededor de los 4 amperes, corrientes mayoresproducirn una temperatura en el mismo demasiado elevada y como consecuencia un rpidodeterioro de los contactos.Observe que por Ley de Ohm, la mxima corriente que puede circular por la bobina del primario esde:I = V / R = 12 volts / 3 ohms = 4 amperes

Estando la llave de contacto cerrada, la bobina de encendido queda alimentada con + 12 volts.Observemos que al girar la leva solidaria con el eje del distribuidor, producir el cierre y apertura delos contactos del ruptor. Cuando estos estn cerrados, el bobinado primario de la bobina quedaconectado directamente a la batera (+ por la llave de contacto y a travs de los contactos delruptor). En estas condiciones comenzar a circular corriente por el primario, produciendo esta laexpansin del campo magntico generado en el mismo. Recuerde que el crecimiento de la intensidad de corriente es lento, debido a la

oposicin que le produce la reactancia inductiva del bobinado.Como se vio anteriormente, la mxima corriente que puede llegar a circular por el bobinadoprimario es de 4 amperes (para una tensin de batera ideal de 12 volts), pero esto sucedersiempre y cuando, el tiempo en el que se mantengan los contactos del ruptor cerrados seasuficiente para que la corriente llegue a alcanzar ese mximo.



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a) Ruptor con los contactos cerrados. Angulo de cierre c.b) Ruptor con los contactos abiertos. Angulo de apertura a - Angulo de cierre c.c) Ruptor con los contactos abiertos.

Angulo de apertura a + Angulo de cierre c = Angulo total .

En un motor de cuatro cilindros se producen 2 (dos) chispas por vuelta de motor (1/2 vueltade distribuidor).Por lo tanto se producir un encendido cada 180 de giro de motor o cada 90 de

distribuidor.El lapso en el que los contactos del ruptor permanecen cerrados puede expresarse en: Grados (geomtricos) llamado Angulo de Contacto. Estos grados estn referidos a los grados

de giro del distribuidor, o sea que si tenemos 90 de giro entre chispas, se estn refiriendo acuantos grados de esos 90 los contactos permanecen cerrados.En un motor de 4 cilindros este ngulo se ajusta entre 50 y 60.

En % (Dwell). Se refiere porcentualmente a que proporcin de los 90 entre encendidos semantienen cerrados los contactos del ruptor.Por ejemplo si el ngulo de contacto fuera de 60, expresado en Dwell ser: 66,66 %

En tiempo, se expresa en milisegundos. Esto se refiere a cuanto tiempo permanecen cerradoslos contactos del ruptor. Es obvio que el ngulo de contacto o el Dwell, son valores invariables,independientes de las revoluciones a que se encuentre girando el motor por tratarse de unngulo geomtrico, pero el tiempo de cierre de los contactos si es variable y dependiente de

las revoluciones del motor puesto que es el tiempo que tarda en recorrer dicho ngulo la leva,a mayor rpm lo recorrer ms rpidamente y como consecuencia menor tiempo de cierre delos contactos.

Recuerde esta ltima consideracin, es muy importante para entender una de las principaleslimitaciones, entre otras, que tiene un encendido convencional con platinos, frente a unencendido manejado electrnicamente.

Luego de todas estas consideraciones supongamos que nuestro motor de 4 cilindros est girandoa 800 rpm.En un segundo cuantas vueltas dar el motor?Revoluciones de motor/segundo = 800 rpm 60 seg. = 13,33 rpsQue cantidad de encendidos se producirn en un segundo?Cantidad de encendidos por segundo = 13,33 x 2 = 26,66 chispas/seg .Qu lapso de tiempo transcurrir entre dos encendidos o chispas?Tiempo entre chispas = 1 seg. 26,66 chispas/seg. = 0,0375 seg. = 37,5 milisegundosA 800 rpm, este tiempo es el empleado por la leva en recorrer los 90 del Angulo Total , quecomo se ve en la figura anterior encierran el Angulo de Cierre c y el Angulo de Apertura a.



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Asumiendo que se ajust el ngulo de cierre a 54, podemos calcular el tiempo que tiene lacorriente que circula por el bobinado primario para crecer.Si para recorrer 90 la leva , a dichas rpm, emplea un tiempo de 37,5 ms. cuanto tiempo emplearen recorrer 1 ?Tiempo en recorrer 1 = 37,5 ms. 90 = 0,4166 milisegundosY cuanto tiempo le insumir en recorrer los 54 de ngulo de cierre c?Tiempo de c = 0,4166 x 54 = 22,5 milisegundosEste tiempo, 22,5 milisegundos, es el tiempo de que dispone la corriente circulante por elbobinado primario para crecer y as expandir el campo magntico. Recuerde que el nivel de la fuerza electromotriz inducida (voltage) en el bobinado

secundario, uno de los factores de que depende, es de la mxima intensidad corriente

(amperage) circulante por el bobinado primario, pues de ella depende la intensidad delcampo magntico.

Resulta suficiente este tiempo de 22,5 ms. para que en el primario, de la bobina queestamos utilizando en este ejemplo, la intensidad de corriente alcance a crecer hasta elmximo de 4 amperes y lograr as acumular el mximo de energa en el campo magntico ypor consecuencia transferir la mxima potencia al secundario para el encendido? Es posible calcular el tiempo que tarda la corriente en crecer hasta prcticamente el 100% del

valor mximo que puede alcanzar (en nuestro caso, como ya vimos, ese mximo nivel es de 4amperes). Este clculo es para un crecimiento al 98 % del mximo, pero en la prctica sepuede tomar como el 100%.

Tcrecimiento = 5 x Lp/RpSiendo:Tcrecimiento (expresado en segundos) = a el tiempo empleado por la corriente circulante por elbobinado primario en alcanzar prcticamente el 100% del mximo nivel que le permite laresistencia del circuitoLp = inductancia del bobinado primario expresada en Henry (en una bobina de este tipo, lainductancia primaria es tpicamente de 0,012 Henry).Rp = resistencia del bobinado primario expresada en Ohms. (en nuestro caso como ya se vioes 3 ohms).Calculamos entonces, para la bobina del ejemplo, el tiempo de crecimiento de la corriente primaria:Tcrecimiento = 5 x 0,012 / 3 = 0,02 segundos = 20 milisegundos

Como se vio anteriormente, considerando un ngulo de cierre (o contacto c) de 54 y con el motorgirando a 800 rpm, el tiempo de que dispone la corriente circulante para crecer es de 22,5

milisegundos.Se calcul que la corriente en esta bobina tarda 20 milisegundos en alcanzar prcticamente el100% del mximo posible a alcanzar.Por lo tanto es posible afirmar que prcticamente la corriente llega a crecer al mximoposible, casi 4 amper, en los 22,5 milisegundos de que dispone.



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Recuerde que el tiempo disponible para que circule corriente por el primario es vlidopara:

1) Un motor de cuatro cilindros.2) El ngulo de cierre del ruptor ajustado a c = 54.3) El motor girando a 800 rpm. Si alguno de estos items es variado, se tendr que recalcular dicho tiempo.

El clculo del tiempo de crecimiento de la corriente primaria es vlido:1) Para la bobina del ejemplo, que en realidad se trata de una bobina real y los parmetros

establecidos de Lp = 0,012 Hy./ Rp = 3 ohms fueron medidos en varios ejemplares.* Si se tomara una bobina cuyos parmetros fueran diferentes, ser necesario recalcular eltiempo de crecimiento.

Antes de seguir analizando que sucede con la corriente circulante por el bobinado primarioa distintas rpm, estudiaremos que sucede en ambos bobinados, primario y secundario,cuando la corriente primaria es interrumpida, o sea cuando se abren los contactos delruptor.

Comenzaremos considerando el siguiente circuito:

Observe que el circuito secundario se ha dejado abierto, es decir, la salida del mismo no se haconectado a ningn circuito consumidor de energa que estara representado por las bujas, atravs del correspondiente distribuidor.El tener el circuito secundario abierto (en vaco), permite analizar punto a punto la FEMinducida, tanto en primario como en secundario, entre los mximos y mnimos niveles quepueden alcanzar.



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En la pgina anterior (5), es posible ver el esquema elctrico del circuito planteado como ejemploen la Pgina 4 (parte superior de la figura) y l

tratado de electrónica automotriz - funcionamiento de actuadores

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