C NISTER TER - filtro de de ca carbón ac activo Una cantidad relativamente importante de hidrocarburos se escapan del vehículo por evaporación a través de: •
•
el orificio de ventilación o puesta en atmósfera del tapón de llenado del depósito de gasolina también se evaporan hidrocarburos por el aireador de la cuba del carburador, que esta abierto cuando el acelerador esta en posición de reposo.
Se calcula que el combustible que se evapora representa hasta el 20% de la contaminación potencial de un vehículo. En Estados Unidos a partir de 1971 la ley federal exigió el uso de sistemas de control de emisiones evaporativas en la la mayoría de los vehículos. vehículos. Estas fugas de hidrocarburos hacia la atmósfera pueden evitarse recuperando y almacenando momentáneamente en un recipiente llamado canister, para mas tarde quemarlos en el motor.
Canister o filtro de carbón activo El canister o "bote" como también se le denomina, contiene carbón activo con el fin de retener provisionalmente los hidrocarburos evaporados del depósito de gasolina y de la cuba del carburador. La válvula de control (8) establece o interrumpe la aspiración de los hidrocarburos por el m otor. Un filtro impide la entrada de polvo que podría ser arrastrado por la circulación circulación de aire que atraviesa el "bote" (canister), cuando se establece la unión colector de admisión con este.
Funcionamiento Se diferencian dos fases de funcionamiento: • •
Vehículo parado Vehículo en marcha
Funcionamiento a motor parado Los vapores de hidrocarburos acumulados en la parte superior del depósito de gasolina se evacuan hacia el canister a través de la válvula antivuelco (3) y por el tubo (4) y llegan a la válvula de dos vías (9). Si la presión de los vapores es suficiente una de las compuertas de la válvula (9) se abre, los vapores penetran en el canister (2), el carbón activo retiene los vapores. Las evaporaciones de la cuba del carburador están canalizadas por el tubo (5) hasta el canister (2). Funcionamiento en marcha, mariposa de gases abierta (acelerador) La depresión canalizada por el tubo (7) actúa en la parte alta de la válvula de control (8), la válvula se abre. La depresión del colector de admisión crea una circulación de aire que atraviesa el carbón activo del canister; los hidrocarburos arrastrados por el aire pasan por el orificio calibrado (C), por la válvula de control (8) al tubo (6); en el colector de admisión se mezclan con el gas aspirado por el motor. El carbón activo se purga y queda listo para recibir nuevos vapores de gasolina. Desde el momento que la mariposa vuelve a la posición de ralentí, se interrumpe la acción de depresión de mando, el resorte cierra la compuerta de la válvula de control (8), el motor no aspira del canister, lo que evita el enriquecimiento de la mezcla que alimenta el motor a ralentí o una toma de aire. A régimen de ralentí las evaporaciones son retenidas en el canister. Cuando por consumo de carburante o por enfriamiento de éste la pr esión disminuye en el depósito, bajo el efecto de la presión atmosférica la segunda compuerta de la válvula (9) se abre, la presión se restablece en el depósito de combustible.
Con la llegada de la electrónica al automóvil los sistemas de control evaporativo de gases (canister) cambiaron la forma de controlar la purga de los vapores de combustible retenidos en el "bote". Por esta razón ahora la válvula de control de purga esta controlada por electroválvulas o válvulas de demora que aseguran que los vapores se purguen cuando el motor los puede quemar con mas eficiencia. En los modelos mas modernos, los que se usan desde hace unos años hasta hoy en día, la gestión del canister es controlada por la centralita de inyección ECU. La centralita actúa sobre una electroválvula que controla la válvula de control de purga, teniendo en cuenta varios factores de funcionamiento del motor como son: •
• • •
Temperatura del motor (no funciona hasta que el motor alcanza una determ inada temperatura) Revoluciones del motor (en ralentí no funciona) Carga del motor (con mariposa totalmente no funciona) Arranque (durante el arranque no funcionaria)
La purga del canister aumenta hasta que la centralita recibe una señal de una condición rica de combustible desde la sonda lambda, después la purga es controlada hasta que la señal de la sonda lambda nos da una señal de mezcla correcta. En la figura inferior se ve un sistema de control evaporativo de gases (canister) aplicado a un motor de inyección electrónica de gasolina. Una válvula de control de diafragma montada en la parte superior del bote (1) se mantiene abierta durante la m archa del motor con la depresión de admisión, por vía de un tubo procedente del cuerpo de m ariposa. La electroválvula (3) es la encargada de abrir o cerrar el paso de los gases de purga del canister hacia el colector de admisión del motor.
Para impedir que el combustible liquido pase del depósito al tubo, el sistema lleva incorporado una válvula de cierre de combustible (6). Hay tapas de llenado (7) que llevan incorporado unas válvulas para aliviar tanto la presión como el vacío que se pueda crear en el depósito de combustible. En condiciones normales estas válvulas están cerradas para garantizar la estanqueidad. En caso de fallo del sistema y la presión o depresión fuese excesiva, se abrirá una de las válvulas de la tapa de llenado para descargar este exceso de presión o vacío a la atmósfera. En los sistemas de gestión electrónica mas modernos (figura inferior) se suprime hasta la "válvula de control" (posición 4 en el esquema anterior). Con la electroválvula (12) se puede controlar en todo momento la purga de los gases del canister, segú n lo decida la unidad de control ECU (12)..
Cartucho de carbón activado de canister El canister de emisión de vapores está lleno de gránulos de carbono, del cartucho de carbón activado . Las líneas de vapor de combustible son dirigidas al canister desde el tanque de combustible y del canister al múltiple de admisión del motor. Cuando el vehículo está estacionado el vapor proveniente del tanque de combustible se relaciona en el canister bajo condición de aceleración, admisión y consumidos durante la combustión. En la mayoría de los vehículos la purga del canister es controlada por un solenoide controlado por la ECM (la computadora), el cual permite que el vacío del motor purge el canister. Para evitar la purga en ralentí (marcha mínima) o cuando el motor está frío no se aplica vacío al canister. Para llevar a cabo esto, el solenoide puede ser energizado o desenergizado por el ECM. Dependiendo del tipo de selenoide (normalmente abierto o normalmente cerrado) la purga del canister es controlada por una señal modulada por ancho de pulso. La purga del canister se realiza cuando se cumplen las siguientes condiciones: • • •
Está arriba de un valor espécifico. Está arriba de determinada velocidad. El acelerador parcialmente abierto.
Si la válvula del solenoide falla o se atora, quedando abierta, el canister puede estar purgado todo el tiempo, esto puede permitir que entre combustible extra al múltiple de admisión de marcha mínima o durante el calentamiento del motor, lo cual puede causar una marcha extremadamente rica
CANISTER
A Canister B Cámara de vapor C Cámara de aire D Tanque de gasolina E Solenoide de purga F Múltiple de vacío G Solenoide de ventilación H Solenoide de interruptor de presión J Limpiador de aire K Sensor de presión del tanque de combustible L Puerto de servicio EVAP M Válvula EVAP N Válvula atmosférica P Válvula de ventilación del tanque de combustible Identificación de ajuste del canister de vapor (fig. 7) A Desde el solenoide de ventilación B Desde el tanque de combustible C Desde el solenoide de purga D Al solenoide interruptor(2) E Desde el tanque de combustible (para rellenar) F A la manguera de drenado
El sistema EVAP de GM consta de un canister de vapor y tres válvulas solenoides controladas por el PCM (esto es un solenoide más del que usan la mayoría de los otros sistemas EVAP). Se utiliza un sensor de p resión del tanque de combustible para el diagnóstico. El canister de vapor contiene granos de carbón que absorben los vapores de la gasolina al contacto. Cuando el aire pasa por los granos, el carbón intercambia los vapores. CONSEJO: El canister en este sistema es distinto a todos los demás en que consta de dos mitades, o cámaras. La cámara conectada al tanque de combustible es el lado de vapor del canister y la cámara conectada al limpiador de aire es el lado del suministro de aire. La válvula solenoide de purga es de tipo normalmente cerrada (sin flujo) y se abre (fluye) al ser controlada por el PCM (fig. 2). Esta válvula controla la aplicación del vacío del múltiple para purgar el sistema EVAP. La válvula solenoide de ventilación es de tipo normalmente abierta (fluye), se cierra (no fluye) respondiendo a las instrucciones del PCM (fig. 3). Esta válvula permite el paso del aire desde el limpiador de aire para que entre al sistema EVAP. La válvula solenoide de cambio de presión, localizada entre las dos cámaras del canister, está normalmente cerrada (sin flujo) (fig. 4). Cuando es necesario, el PCM la abre. Cuando la válvula está abierta, el espacio de vapor en el tanque de combustible se conecta con el canister. Hay dos válvulas adicionales unidas al canister. Son controladas por rótulas de verificación con resorte y controlan el flujo de entrada y salida del canister. La válvula EVAP está del lado de la cámara de vapor en el canister y la válvula atmosférica está del lado de la cámara de aire.
El sensor de presión del tanque de combustible se localiza en la parte superior del tanque o en el canister de vapor (fig. 5). Operación Durante el apagado, las válvulas se colocan en sus posiciones normales en reposo. Apagado en el estacionamiento (Enfriamiento) – Tanto la válvula de purga como la válvula de interrupción están cerradas y la válvula de ventilación está abierta. Bajo esta condición, a medida que se forman vapores en el tanque de combustible, se enrutan hacia el canister. La calibración de la bola de verificación del pasaje del Puerto de drenaje en la válvula atmosférica está fija en 5.5 pulg. H2O, y sobre esta presión, se permite el paso del aire a través de la manguera de drenado a la atmósfera. En la mayoría de otros sistemas, este aire puede pasar a través del solenoide de ventilación a la atmósfera. Operación normal después de un arranque a temperatura ambiente (Frío) – Cuando la temperatura del refrigerante del motor alcanza los 74° C (165° F), se abre la válvula de purga, aplicando vacío del múltiple a la cámara de vapor del canister. Debido a que la válvula de ventilación ya está abierta, el vacío del múltiple lleva aire hacia el canister. Esto lleva el vapor al motor para ser quemado. La válvula de interrupción permanece cerrada. A medida que el combustible en el tanque se calienta por la cercanía del sistema de escape, el combustible se evapora y la presión dentro del tanque aumenta. CONSEJO: Este es un hecho muy importante que hay que entender. Durante la operación normal del sistema, cuando se activa la válvula de purga y ocurre la descarga, la presión en el tanque de combustible no baja. De hecho, hasta podría aumentar. Esto no indica un problema durante el diagnóstico. Después que el vehículo alcanza su temperatura normal de operación, y se cumplen otras condiciones, el PCM ejecuta una serie de pruebas de autodiagnóstico del EVAP, cuyo propósito es el de identificar si cada una de las válvulas solenoides funciona como se le indica y también para determinar si hay fugas en el sistema. Consulte las ilustraciones que acompañan a este texto sobre los procedimientos de autodiagnóstico. Las posiciones de las válvulas se indican por X = Cerrada, O = Abierta (fig. 8) 1. Operación normal, durante la purga 2. Prueba de fugas grandes, aumento de vacío 3. Prueba de fugas grandes, disminución de vacío 4. Prueba de fugas pequeñas 5. Prueba final, solenoide de ventilación 6. Prueba final, solenoide de interrupción de presión 1. Operación normal, durante la purga – Antes de iniciar esta prueba, la válvula de ventilación está abierta, la válvula de interrupción está cerrada y la válvula de purga está abierta. 2. Prueba de fugas grandes, aumento de vacío -- Primero, la válvula de ventilación se cierra y la válvula de interrupción se abre. La válvula de purga permanece abierta. Esto causa que aumente el vacío en todo el sistema. Se detecta el vacío por el sensor de presión en el tanque de combustible. Si el vacío no aumenta, o aumenta más allá del límite especificado, se establecerán los códigos P0440, P0441, y P0446.
CONSEJO: Dado que se establecerá más de un código, se recomienda que empiece el diagnóstico con el código que se establezca en el Registro de Fallas de Pantalla Instantánea. 3. Prueba de fugas grandes, disminución de vacío – La válvula de purga está ahora cerrada, atrapando el vacío en el sistema EVAP. Ahora, el sensor de presión controla para saber qué tanto disminuye el vacío. Una rápida disminución del vacío indica una fuga grande. Esto causará que se establezca un código P0440. Esto podrí a indicar un tapón de llenado con fugas, una junta suelta u otra fuga grande. 4. Prueba de fugas pequeñas – Si el sistema pasa la prueba de fugas grandes, el sensor de presión continuará controlando el vacío atrapado. Una pequeña disminución en el vacío indica una pequeña fuga. El sistema EVAP debe ser capaz de identificar una fuga tan pequeña como 0.5 mm (0.020 pulgada). Si detecta una fuga pequeña se establecerá el código P0442. 5. Prueba final, solenoide de ventilación – A continuación, el sistema comienza a abrir la válvula de ventilación, admitiendo aire en el sistema otra vez. El vacío debe caer rápidamente, indicando que el solenoide de ventilación está trabajando. 6. Prueba final, solenoide de interrupción de presión – Finalmente, se cierra la válvula de intercambio. La caída en el vacío no es tan rápida, porque el sensor de presión en el tanque está aislado del resto del sistema. Esto indica que la válvula de interrupción está funcionando. Una vez que se termina la prueba, las válvulas solenoides regresan a su modo normal de purga. Ya que el sistema pasa la prueba final, el sistema EVAP se declara OK, y se abandera el mensaje “PASSED” en el PCM. Si el sistema no pasa alguno de los pasos del autodiagnóstico, se establecerán los códigos de diagnóstico apropiados. El SI contiene los pasos necesarios para localizar las causas de los códigos.
FUNCIÓN DEL “CANISTER”. En el tanque de gasolina, encontramos a ésta en dos estados de la materia: líquido y gaseoso. Antiguamente, los vapores que se acumulaban en el tanque también eran liberados a la atmósfera, al igual que se hacía con los vapores que se localizaban en el cárter, antes de utilizarse el sistema P.C.V. Con el objeto de controlar la contaminación que causaban los gases de la gasolina, se diseñaron sistemas para conducir esos vapores hacia el motor, donde serían quemados. La palabra “Canister” la usamos para designar un receptáculo que se encuentra localizado en el compartimiento del motor (en la mayor parte de los coches Norteamericanos), o en otros lugares en el caso de algunos vehículos Europeos o Japoneses. Su función es la de almacenar temporalmente los vapores provenientes del tanque de gasolina. En muchas ocasiones, este “Canister” tiene una forma externa cilíndrica, lo que le da la apariencia de un bote o de una lata. Tiene conectadas varias mangueras tanto de entrada de gases como de salida de los mismos hacia el motor. Además de contar con el Canister, algunas piezas tuvieron que sufrir modificaciones como es el caso de los tanques de gasolina. En la parte superior de éstos viene instalado un dispositivo para separar los vapores de los líquidos. Los vapores que se concentran
en el separador son absorbidos por mangueras y tubos para llevarlos hasta el Canister, donde serán almacenados. También se rediseñaron los tapones de gasolina, con el objeto de impedir que dejaran escapar los vapores del tanque a la atmósfera. Es de suma importancia utilizar el tapón correcto para que el sistema funcione como es debido y evitar usar otro tipo de tapones. Hay un punto referente al mantenimiento que debe de prestarse a este sistema. Algunos Canisteres utilizan un pequeño filtro de forma circular en la base inferior. Ese filtro debe de cambiarse cada determinado tiempo, al igual que se van substituyendo los filtros de aire, de gasolina o de aceite, porque puede llegar a taparse con tierra. El costo de este filtro no es muy elevado; en algunos lugares venden el juego del filtro de la base del Canister y el filtro de la entrada de aire del sistema P.C.V. y es tan fácil reemplazarlos que uno mismo puede realizar esta operación, además, no se requiere de herramientas especiales para desmontar el Canister. Dentro de los servicios de mantenimiento, además de la substitución del filtro de la base, también debemos de revisar todas las mangueras para verificar que no tengan roturas, rajaduras, quemaduras, y para que no presenten resequedad o cuarteaduras. Las mangueras que se encuentren afectadas deberán de cambiarse. Los Ford de 1980 a 1984, usaban una manguera corrugada como de cartón que se conectaba desde el Canister hasta la cazuela del filtro de aire. Esta manguera es muy similar a la que se utiliza para conectar la toma de la entrada de aire caliente de la cazuela del filtro con el múltiple de escape, pero la manguera que se usa para el Canister es de mucho menor diámetro; yo calculo que debe ser de media pulgada. Con este tipo de manguera, se debe de tener la precaución de no aplastarla porque es muy fácil que se raje y se rompa, lo que nos ocasionaría que el sistema no funcionara como es debido. Si esta manguera se encuentra rota o aplastada, debe de cambiarse lo antes posible. Si tomamos en cuenta la manera en que son aspirados los vapores almacenados en el Canister hacia el motor, podemos dividirlos en dos grupos: en uno, la manguera de succión se conecta entre el Canister y el carburador o el sistema de inyección (en los Fuel Injection) y en el otro, la manguera va conectada entre el Canister y la cazuela del filtro de aire. El primer tipo lo podemos encontrar en los vehículos de la Chrysler y de la Chevrolet, el segundo, en los Volkswagen y en algunos de los Ford, como los ya mencionados. Es muy importante que no se cancele el sistema del Canister, porque se pueden correr graves riesgos, como se suele advertir en algunos tapones de gasolina de coches de marcas Norteamericanas. Un amigo mío tenía un Mustang 1982, al comprarlo, ya tenía el sistema del Canister cancelado. El problema consiste en que todos los gases que se acumulaban en el tanque de gasolina no tenían ningún lugar por donde salir, debido a que la manguera que lleva dichos gases hacia el Canister se encontraba bloqueada y todavía seguía usando el tapón de gasolina original, lo que impedía que los gases escaparan a la atmósfera. El riesgo posible es que puede presentarse una salida violenta de vapores a la hora de abrir el tapón. Además de controlar los vapores del tanque, algunos sistemas también llevan mangueras conectadas entre el carburador y el Canister, con el objeto de absorber algunos vapores que se forman en él.
Canister
- Montado en desfogue del tanque, el cánister almacena los vapores de combustible que emanan del deposito. - El carbón activo capta los vapores de gasolina. Cuando el cánister se satura (pequeños trayectos repetidos), puede caer gasolina en el desfogue. - Por ejemplo, para un recorrido urbano de 10Km / día, el cánister se satura al cabo de un mes y se requieren 5 h de conducción en carretera para vaciarlo
Electroválvula de purga del canister Accionada por el calculador, la electroválvula de purga del cánister permite reciclar los vapores contenidos en el cánister en función de las condiciones de uso del motor. Existen 2 familias de electroválvulas: - abiertas en reposo (las primeras utilizadas, de color negro). - cerradas en reposo (desde norma , de color marrón).
