Sistema de Inyección Electrónica de Combustible
INYECCIÓN DE GASOLINA I
Inyección Gasolina I
INDICE 1.- HISTORIA DE LA INYECCIÓN INY ECCIÓN DE GASOLINA GASOLI NA........ ............... ............... ............. ......... ........ ........ ....... ... 1
1.1.- CRONOLOGÍA INYECCIÓN DE GASOLINA DE LA MARCA BOSCH...................... BOSCH......................2 2 2.- DECRETO SUPREMO 221....... .............. ............... ............... ............... ............... .............. ........... ........ ........ ........ ...... ..2
2.1.- ARGUMENTO.................... ............................................ .............................................. ............................ ............ ............ ............ ............ ........ ..2 2.2.- NORMA NORMA DE EMISIONES...................... ............................................. .................................. ................. ............ ............ ............ ......... ...3 2.2.1.- Niveles Máximos de Emisiones...................... ........................................... ........................... ............ ............ ......... ...3 3 2.2.2.- Argumento..................... ............................................ ............................................... ............................................. ........................... ......3 3
2.3- NORMA DE EMISIONES .............................................................................................. 4 2.4.- DECRETO........................ ............................................... ............................................... ............................................... ............................. .......... ....4 2.5.- PROCEDIMIENTO....................... ............................................... ............................................... ............................................ ....................... ..4 2.6.- LÍMITES MÁXIMOS MÁXIMOS PERMISIBLES....................... ............................................ ........................... ........... ........... ............ ........ ..5 3.- FORMACIÓN FORMAC IÓN DE LA MEZCLA AIRE AIR E COMBUSTIBLE COMBUSTI BLE....... ............... ............... ............. .......... ......17 4.- INYECCION MONOPUNTO....... ............... ............... ............... ............... ........... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ......17
4.1. - VISTA DE UN SISTEMA DE INYECCION DE GASOLINA BOSCH “MONO “ MONO JETRONIC”..................... ............................................. ............................................... ................................... .................. ............ ............ ............ .......... ....19 19 4.2. - VISTA DE UN SISTEMA DE INYECCION DE GASOLINA BOSH “MONO MOTRONIC”....................... ............................................... ............................................... ...................................... ..................... ............ ............ ......... ...20 20 5.- SISTEMA SISTEM A DE INYECCION INYECCIO N DE GASOLINA GASOLIN A “MULTIPUNTO” “MULTIPUNT O”...... .......... ........ ........ ........ ......20
5.1.- INYECCIÓN CONTINUA CONTINUA....................... .............................................. ......................................... ........................ ............ ............ ......21 21 5.2.- INYECCION INTERMITENTE....................... .............................................. ............................................... .............................. ......22 22 5.2.1.- Inyección Secuencial........ Secuencial................ ................ ................ ................ ............................................. .....................................22 22 5.2.2.- Inyección Semisecuencial...................................................................... Semisecuencial...................................................................... 22
5.3.- INYECCION SIMULTÁNEA........................ ............................................... ............................................... ................................ ........22 22 6.- COMPONENTES COMPON ENTES DEL SISTEMA DE D E INYECCION INYECCI ON DE GASOLINA GASO LINA........ ............ ........ ......23
6.1.- SENSORES....................... .............................................. ............................................... ....................................... ..................... ............ ......... ...24 24 6.2.- UNIDAD DE CONTROL (ECU-ECM)....................... .............................................. ................................. ................ ......... ...38 38 6.3.- ACTUADORES....................... .............................................. ............................................... .............................. ............ ............ ............ ........38 38
Inyección Gasolina I
OBJETIVOS Al término término de curso curso el Alumno Alumno estará estará en condic condicion iones es para, para, entend entender, er, realiz realizar ar mantenciones, mediciones y reparación sobre los componentes de Sistemas de Inyección de Gasolina.
1.- HISTORIA DE LA INYECCIÓN DE GASOLINA El Sistema de Inyección de Gasolina se creó para reemplazar al Carburador, debido a que este último logra formar la mezcla combustible, pero no siempre la cantidad de Aire y Gasolina forman una mezcla Estequiométrica (14,7 a 1), debido a que funciona específicamente por diferencias de presiones o por “arrastre” desde los conductos que formaban el Carburador, gracias a la cantidad de Aire que ingresa por por su garga gargant nta. a. Para Para logr lograr ar entr entreg egar ar la cant cantid idad ad de Gaso Gasolilina na adec adecua uada da el Carburador regula el Combustible con los “chicleres” (tornillos calibrados) que dejan pasar solo una cierta cantidad de Combustible. Desde su creación la Inyección de Gasolina ha sufrido innovaciones y cambios muy importantes durante su desarrollo, para adaptarse a las restricciones que imponen las las Norm Normas as Medi edio Ambi mbienta entalles y cumpl umplir ir con con los índi ndices ces de emi emisione ioness Contaminantes que rigen diferentes partes del Mundo. En Chile en particular las Plantas de Revisión Técnica miden en la actualidad los Niveles de:
CO.
HC.
NOX.
Las ventajas de los Sistemas de Inyección son las siguientes:
Partidas en frío más eficientes.
Aceleraciones más rápidas.
Desaceleraciones más eficientes.
Respuestas a cualquier cambio más rápidas ya que el proceso entre la acción y reacción no supera la centésima de segundo.
Menor contaminación.
Mejor aprovechamiento del Combustible.
Formación de una Mezcla Estequiométrica de relación re lación 14,7:1
Cronológicamente la Inyección de Gasolina ha tenido el siguiente desarrollo en el tiempo:
Inyección Monopunto.
Inyección Multipunto.
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1.1.- CRONOLOGÍA INYECCIÓN DE GASOLINA DE LA MARCA BOSCH. 1952: Sist Sistem emas as de Inye Inyecc cció ión n de Gaso Gasolilina na para para moto motore ress de 4 tiem tiempo poss para para vehículos, en serie a partir de 1954. 1967: Primer sistema electrónico de inyección de gasolina D-Jetronic. D-Jetronic. 1973: Inyecc Inyección ión electr electróni ónica ca de gasoli gasolina na L-Jetronic Inyección Inyección electrónica electrónica de gasolina K-Jetronic. K-Jetronic. 1976: Sistemas de inyección de gasolina con regulación Lambda. 1979: Sistema digital de control del motor Motronic. 1981: Inyección electrónica de gasolina con medidor de caudal de aire por hilo caliente LH-Jetronic. LH-Jetronic. 1982: Inyección continúa de Gasolina con Control Electrónico KE-Jetronic. KE-Jetronic. 1987: Sistema Centralizado de Inyección Mono-Jetronic. Mono-Jetronic. 1989: Control Digital del motor con dispositivo de Control de la Presión del de l Colector de Admisión Motronic MP3. MP3. 1989: Control Digital del Motor con ordenador de 16 bit, Motronic M3. 1991: Gestión del motor mediante CAN (Controller Area Network), Sistema de bus de Alta Velocidad para acoplar las diferentes Centralitas o unidades de Control.
2.- DECRETO SUPREMO 221 El 18 de Octubre de 1.991 se dicta el Decreto Supremo 211, Publicado Publicado en el Diario Oficial el 11 de Diciembre de 1.991, el cual considera: 2.1.- ARGUMENTO 1.- Que en la Región Metropolita Metropolitana na se han alcanzado alcanzado niveles niveles de Contaminació Contaminación n Atmosférica que exigen la toma de medidas drásticas de carácter permanente. 2.- Que estudios realizados por la Intendencia de la Región Metropolitana indican que:
El 79% de las emisiones contaminantes de Monóxido de Carbono (CO).
El 59% de Óxidos Óxidos de Nitrógeno Nitrógeno (NOx).
El 44% de compuestos orgánicos volátiles.
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El 5% de las las emis emisio ione ness de partí partícu cula lass resp respir irab able less prov provie iene nen n de los los Automóviles a Gasolina.
El 71% de la concentración de partículas respirables (PM-10) es atribuible a las emisiones provenientes de Vehículos Diesel. 3.- Que en forma reiterada y por amplio margen las concentraciones de PM-10 y CO durante durante los mese mese de Otoño e Invierno Invierno (Abril (Abril a Agosto) Agosto) y las de Ozono Ozono durante los mese de Primavera y Verano (Septiembre a Marzo) superan la normas de calidad necesarias para proteger la Salud Humana. 4.- Que el parque Vehicular está creciendo a una alta tasa y que su renovación en cambio es muy baja, provocando un continuo crecimiento de las Emisiones.
DECRETO 2.2.- NORMA DE EMISIONES Son aquellos valores máximos, de gases y partículas, que un vehículo puede emitir bajo condiciones normalizadas, a través del tubo de escape o por evaporación.
2.2.1.- Niveles Máximos de Emisiones El 18 de Octubre de 1.991 se dicta el Decreto Supremo 211, Publicado Publicado en el Diario Oficial el 11 de Diciembre de 1.991, el cual considera: 2.2.2.- Argumento 1.- Que en la Región Metropolita Metropolitana na se han alcanzado alcanzado niveles niveles de Contaminació Contaminación n Atmosférica que exigen la toma de medidas drásticas de carácter permanente. 2.- Que estudios realizados por la Intendencia de la Región Metropolitana indican que:
El 79% de las emisiones contaminantes de Monóxido de Carbono (CO).
El 59% de Óxidos Óxidos de Nitrógeno Nitrógeno (NOx).
El 44% de compuestos orgánicos volátiles.
El 5% de las las emis emisio ione ness de partí partícu cula lass resp respir irab able less prov provie iene nen n de los los Automóviles a gasolina.
El 71% de la concentración de partículas respirables (PM-10) es atribuible a las emisiones provenientes de Vehículos Diesel.
3.- Que en forma reiterada y por amplio margen las concentraciones de PM-10 y CO durante durante los mese mese de Otoño e Invierno Invierno (Abril (Abril a Agosto) Agosto) y las de Ozono Ozono durante los mese de Primavera y Verano (Septiembre a Marzo) superan la normas de calidad necesarias para proteger la Salud Humana. 4.- Que el parque Vehicular está creciendo a una alta tasa y que su renovación en cambio es muy baja, provocando un continuo crecimiento de las Emisiones.
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DECRETO 2.3- Norma de Emisiones Son aquellos valores máximos, de gases y partículas, que un vehículo puede emitir bajo condiciones normalizadas, a través del tubo de escape o por evaporación.
2.4.- DECRETO NORMA DE EMISIONES Son aquellos valores máximos, de gases y partículas, que un vehículo puede emitir bajo condiciones normalizadas, a través del tubo de escape o por evaporación. DECRETO 149/2.006 El 24 de abril del año 2.007 fue publicado en el Diario Oficial el Decreto 149/06 del MTT (Mini (Ministe sterio rio de Transp Transporte orte y Teleco Telecomun munica icaci ciones ones)) que establ establece ece un nuevo nuevo Procedimiento para el Control de Emisiones en Vehículos en uso, de encendido por chispa (ciclo Otto), con sello verde, en Plantas de Revisión Técnica (PRT). Esta Esta Norm Normaa es soli solici cita tada da por por la CONAMA (Corpo (Corporac ración ión Nacion Nacional al del Medio Medio Ambi Ambien ente te), ), en el cont contex exto to del del PPDA (Plan (Plan Prevent Preventivo ivo de Descon Descontam tamina inació ción n Ambiental). Hastaa ante Hast antess de impl implem emen enta tado do este este “nuev “nuevo o proc procedi edimi mien ento to para para el Cont Control rol de Emisiones en Vehículos en Uso”, las PRT (Plantas de Revisión Técnica) realizaban las siguientes mediciones:
Medición de CO y HC.
No se mide NOx.
Las Mediciones eran efectuadas en Ralentí y a 2.500 R.P.M. (sin carga). El NOx es precursor de Material Particulado Fino y Ozono. La medición de Emisiones de NOx en las PRT requiere la aplicación de Carga mediante un Dinamómetro. 2.5.- PROCEDIMIENTO
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La norma ASM (Acceleration Simulation Mode) tiene su origen en EEUU de acuerdo a dete determi rmina naci cion ones es de la Agen Agenci ciaa ambi ambien enta tall de ese ese País País EPA (Environmental Protection Agency). También se aplica en México. Opera el vehículo sobre un dinamómetro con carga bajo dos condiciones:
Prueba 5015: – 50% de Potencia a una velocidad de 15 mph (24 kph).
Prueba 2525: – 25% de Potencia a una velocidad de 25 mph (40 kph).
Duración Duración total de la prueba entre 60 y 165 segundos. Mide Hidrocarburos Hidrocarburos (HC), Monóxido de Carbono (CO), Dióxido de Carbono (CO ) y Óxidos de Nitrógeno (NO). ₂
2.6.- LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES Artículo 5.5.La emisión de contaminantes por el tubo de escape de los vehículos sujetos a la presente norma, no podrá exceder las concentraciones máximas permisibles, que, según la Inercia Equivalente del vehículo, se definen en las tablas Nº1, Nº2, Nº3, Nº4 y Nº5, para el Modo 5015 y el Modo 2525. El vehículo deberá cumplir estos límites máximos de emisión en ambos modos de medición, Modos 5015 y 2525, conforme al procedimiento que se indica en el artículo 6º de este decreto. Artículo 6.6.El procedimiento de prueba consiste en la medición de las concentraciones de CO, HC y NO emitidos por el tubo de escape de los vehículos en los Modos 5015 y 2525. Para Para efec efectu tuar ar la medic edició ión n en cada cada Modo Modo se colo coloca cará rá al vehí vehícu culo lo sobr sobree un Dinamómetro de chasis y se aplicará una Potencia constante de ensayo operando el vehículo a velocidad constante. Para el Modo 5015, la velocidad de ensayo será de 24 km/hr (o 15 millas por hora) y la potencia de ensayo, en Horse Power (HP), se calculará a partir de la Inercia Equivalente (IE) del vehículo como: HP5015 = IE / 113,4 Para el Modo 2525, la velocidad de ensayo será de 40 km/hr (o 25 millas por hora) y la potencia de ensayo, en HP, se calculará a partir de la Inercia Equivalente del vehículo como: HP2525= IE / 136,1
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TABLA Nº1.
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TABLA Nº2.
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TABLA Nº3.
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TABLA Nº4.
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TABLA Nº5.
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El Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones establecerá la nómina con los datos de la Inercia Equivalente por marca y modelo para la correcta aplicación de la norma. Los vehículos cuyos datos de marca y modelo no se encuentren en la nómina antes citada, al momento de efectuarse la verificación de esta norma, deberán cumplir con los límites que se señalan en la Tabla Nº 6:
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TABLA Nº6.
En el caso de requerirse la aplicación de la Tabla Nº 6 se utilizarán las siguientes potencias de ensayo:
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3.- FORMACIÓN DE LA MEZCLA AIRE COMBUSTIBLE De acuerd acuerdo o a las Normas Normas de Emisio Emisiones nes Contam Contamina inantes ntes vistas vistas anteri anteriorme ormente nte,, relacionadas con el PPDA (Plan de Prevención de Descontaminación Ambiental), es fundamental tener una buena formación de mezcla combustible en todo instante de funcionamiento de Motor, la cual no supere los valores máximos permitidos en las PRT en cuanto a la formación de HC, CO y NO (NOx), para lo cual las diferentes Marcas Marcas Automo Automotri trices ces han adopta adoptado do diferen diferentes tes elemen elementos tos en sus Sistem Sistemas as de Inyección de Combustible para lograr formar la mezcla Ideal o Estequiométrica de 14,7 14,7 part partes es de Aire Aire por por 1 de Comb Combus usti tibl ble, e, es deci decir, r, si se tien tienee 1 litr litro o de Combustible se necesitan 14,7 litros de Aire para formar la mezcla combustible Ideal.
4.- INYECCION MONOPUNTO
Nace a principios de la década de los años 1.990, para reemplazar al Carburador, debido a la implementació implementación n de normas normas medio ambientales ambientales,, utilizánd utilizándose ose como una alternativa de un costo menor comparado con una Inyección Multipunto. El Sistema Monopunto consiste en un Inyector único montado en el Cuerpo de Mariposa antes de la mariposa de Aceleración, en estos Sistema la Inyección de Gasolina se realiza habitualmente a una Presión de 0,5 bares. Los tres elementos básicos con que cuenta este Sistema son:
Medidor de caudal de Aire.
Inyector único.
Centralita (ECU).
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El elemento que marca la diferencia fundamental con los Sistemas de Inyección de Gasolina actuales radica en el Cuerpo de Mariposa o “Unidad Central de Inyección” (semejante a un carburador), en el se concentran varios elementos del Sistema como:
Inyector.
Mariposa de gases.
Regulador de Presión de Combustible.
Regulador de ralentí.
Sensor de temperatura de Aire.
Sensor de posición de Mariposa.
Etc.
En los primeros Sistemas de Inyección de Gasolina solo se controlaba la inyección, no se controla el Sistema de Encendido como ocurre con los Sistemas Monopunto más modernos. También se incorpora una Sonda Lambda o Sensor de Oxígeno, solo que la cantidad de cables que posee es solo uno que se encarga de enviar la info inform rmac ació ión n a la cent centra ralilita ta o Unid Unidad ad de Cont Control rol.. Este Este sist sistem emaa logra logra saber saber la velocidad de giro del Motor (R.P.M.) gracias al Distribuidor, el cual en su interior contiene Diodos LED (uno emisor y el otro receptor), más un disco el cual contiene una serie de ranuras a través de las cuales se logra saber la velocidad de giro del motor. motor. En la siguie siguiente nte imagen imagen corresp correspond ondien iente te a un Sistem Sistemaa de inyecc inyección ión de Gasolina Bosch Mono Jetronic se muestra un sistema como el antes descrito.
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4.1. - VISTA DE UN SISTEMA DE INYECCION DE GASOLINA BOSCH “MONO JETRONIC”
Posteriormente al Sistema de Inyección de Gasolina Mono Punto, también se le agregó el Control del Sistema de Encendido, además de la Inyección de Gasolina, por lo tanto son Sistemas más eficientes ya que no solo se encargan de Inyectar la cantidad de Combustible necesaria en el momento adecuado, sino que además incorporan el control del Encendido, con lo que se logra controlar el momento de salto de chispa en la bujía.
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4.2. - VISTA DE UN SISTEMA DE INYECCION DE GASOLINA BOSH “MONO MOTRONIC”
5.- SISTEMA DE INYECCION DE GASOLINA “MULTIPUNTO”
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La Inyección “Multipunto” es aquella en donde (a diferencia del sistema Monopunto) existe un Inyector por cada cilindro del Motor. En este tipo de Inyección existen vari varias as vers versio ione ness depen dependi dien endo do del del fabri fabrica cant ntee y el tipo tipo de func funcio iona nami mien ento to del del Sist Sistem ema. a. Entre Entre las las vers versio ione ness o los los tipo tiposs de Inye Inyecc cció ión n Mult Multip ipun unto to exis existe ten n las las siguientes:
Inyección Continua.
Inyección Intermitente.
5.1.- INYECCIÓN CONTINUA Los Los Inye Inyect ctore oress envía envían n el Comb Combus usti tibl blee de form formaa cont contin inua ua en los los Múlt Múltip iple less de Admisi Admisión, ón, previam previament entee dosifi dosificad cadaa y a presión presión,, la cual cual puede puede ser consta constante nte o variable.
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5.2.- INYECCION INTERMITENTE Los inyect inyectores ores introd introduce ucen n el Combus Combustib tible le de forma forma intermi intermiten tente, te, es decir; decir; el inyector abre y cierra según recibe órdenes de la Unidad de Control o Centralita de Mando. La inyección Intermitente se divide a su vez en tres tipos:
Inyección Secuencial.
Inyección Semisecuencial.
Inyección Simultánea
5.2.1.- Inyección Secuencial El Combustible es inyectado en el Cilindro con la Válvula de Admisión abierta, es decir; los inyectores funcionan de uno en uno de forma sincronizada, en el Proceso de Admisión de cada Cilindro.
5.2.2.- Inyección Semisecuencial El Combustible es inyectado en los Cilindros de a pares, es decir, de forma que los inyectores abren y cierran de dos en dos, por ejemplo 1 y 4; 2 y 3, a este tipo de forma de inyectar el combustible también se le denomina Inyección de Combustible por Bancos.
5.3.- INYECCION SIMULTÁNEA El Combustible es inyectado en los cilindros por todos los inyectores a la vez, es decir; abren y cierran todos los inyectores al mismo tiempo. La Unidad de Control enviará enviará el 25% del total a Inyectar Inyectar en cada Cilindro Cilindro que tenga el Motor cada 180º de Giro de Cigüeñal (1/2 vuelta).
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6.- COMPONENTES DEL SISTEMA DE INYECCION DE GASOLINA Para el estudio de los diferentes componentes de un Sistema de Inyección de Gasolina, nos guiaremos por el Sistema de Inyección a Gasolina de la Marca Bosch Modelo “Motronic ME 7”.
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Todos los Sistemas de Inyección de Gasolina, para su correcto funcionamiento cuentan con una serie de componentes entre los que se destacan los Sensores y Actuadores, Actuadores, además de la Unidad de Control Control o Centralita Centralita de Control encargada encargada de manejar el Sistema. 6.1.- SENSORES
SENSOR MAF (Mass Air Flow):
El Sensor de Flujo de Masa de Aire se instala habitualmente entre el Filtro de Aire y el Cuerpo de Mariposa.
Se encarga de medir la cantidad de Aire que ingresa por la Admisión en base a la variación de Voltaje que se produce en la Lámina de Hilo caliente. Esta variación de Voltaje se produce debido a la cantidad de Aire que pasa por la Admisión, la cual es enviada a la ECM o ECU, esta calcula la cantidad de Aire de entrada la cual se mide en Kg /h, para calcular la cantidad de Combustible que debe enviar a los Cilindros.
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El Circuito de Sensor MAF consta de 3 Pines: Alimentación (12 volts), Masa y Señal, por lo que se debe chequear esos 3 puntos, es decir, que exista Alimentación de batería, que esté cerrando Circuito a Masa y la señal que este Sensor produce, la que debe ser medida con un Tester u Osciloscopio en la línea de Señal.
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SENSOR MAP (Manifold Absolute Pressure):
El Sensor de Presión Absoluta del Múltiple de Admisión se instala en el Múltiple entre el Cuerpo de Mariposa y la salida hacia la Culata del Motor.
Detecta la Presión del Múltiple de Admisión y envía la Información a la ECU, la cual recibe esta información información y calcula calcula la Cantidad Cantidad de Aire admitida admitida hacia el Motor para calcular la cantidad de Combustible a inyectar a los Cilindros. Es Sensor consta de un Diafragma del tipo piezo resistivo, en cuyo interior se encuentra una resistencia piezo resistiva, la cual adquiere ciertas deformaciones dependiendo de la presión Negativa que actúe sobre ella, por lo tanto dependiendo de la presión negativa que se genere dentro del Múltiple, varía la resistencia y el Voltaje. Esta información llega a la ECM.
El MAP cuenta con 3 Pines de Conexión: Alimentación (5 Volts), Masa y Señal, por lo que se debe chequear esos 3 puntos, es decir, que exista Alimentación de 5 volts, que esté cerrando Circuito a Masa y la señal que este Sensor produce, la que debe ser medida con un Tester u Osciloscopio en la línea de Señal, en donde el voltaje variará (de 1 a 4,5 volts aproximados) dependiendo de la presión negativa que esté actuando sobre la resistencia piezo resistiva.
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SENSOR IAT (Intake Air Temperature):
Cabe destacar que este Sensor puede ir incorporado con el Sensor MAF o Sensor MAP en la misma Unidad como se estila en estos días, por lo tanto su ubicación se puede encontrar en alguno de esos Sectores.
Su func funció ión n es medi medirr la temp tempera eratu tura ra del Aire Aire de Admi Admisi sión ón para para envia enviarr esta esta información a la ECU. la cual a través de esta información corrige la información de la cantidad de Aire de entrada de Admisión y la cantidad de Combustible a Inyectar a los Cilindros. Este Sensor es del tipo NTC, es decir, a Mayor Temperatura menor es su resistencia y viceversa, lo que provoca que el voltaje de Alimentación enviado por la ECU varíe al pasar por el Sensor dependiendo de la Resistencia que tenga el Sensor.
Una forma sencilla y segura de saber si este Sensor está en buenas condiciones de funcionamiento es medir su Resistencia en 2 rangos; a temperatura ambiente (20º promedio) y luego a temperatura normal de funcionamiento de Motor, en donde se debe producir sin duda una importante diferencia de lecturas. Para esta prueba basta con un Tester.
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SENSOR ECT (Engine Coolant Temperature):
El Sensor de Temperatura de Refrigerante del Motor se instala habitualmente en la Culata cercano al sector donde se monta el termostato.
Tiene por función indicar a la ECU la Temperatura del Coolant (Refrigerante de motor), la cual es utilizada por la ECU para determinar la cantidad de Combustible a Inyectar y la Velocidad de ralentí del Motor dependiendo la temperatura indicada por este Sensor. Al igual que el Sensor de temperatura del Aire de Admisión, también es del tipo NTC, lo cual significa que su comportamiento y chequeo es igual al Sensor anterior, es decir, su resistencia varía de acuerdo a la temperatura del Coolant, al variar su Resistencia también varía el Voltaje.
SENSOR TP (Throttle Valve Position):
Se localiza en el Cuerpo de Mariposa.
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Tiene por misión detectar la posición de la Mariposa de Aceleración o la intención del Conductor. Este Sensor es un Potenciómetro de 2 Pistas. La ECU determina la cant cantid idad ad de Aire Aire que que ingre ingresa sa al Moto Motorr medi median ante te el ángu ángulo lo de apert apertur uraa de la Mariposa y las R.P.M. del Motor. Al tener una sola Pista el sensor posee 3 pines de conexión, si además incorpora el interruptor de Ralentí posee 4 pines de conexión, al igual que si posee 2 pistas.
Existen sensores de Posición de la mariposa de Aceleración incorporados en la misma Unidad en que funciona el motor de apertura de mariposa, en ese caso el conector tendrá 6 pines de conexión, 4 para las pistas del Potenciómetro, y 2 conexiones para hacer funcionar el motor de apertura y cierre de Mariposa.
Para Para comp compro roba barr el esta estado do del del Sens Sensor or se pued puedee medi medirr Re Resi sist sten enci ciaa entr entree sus sus terminales con un Tester.
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Además utilizando el Osciloscopio se puede obtener información del funcionamiento del Sensor al conectarlo a la línea de señal y accionar la mariposa para observar su buen funcionamiento.
SENSOR CKP ( Crankshaft Position):
El Sensor de Posición de Cigüeñal, se ubica en la Polea de Cigüeñal, en la Carcaza que cubre el Embrague Embrague o en el Block de Cilindros dependiendo dependiendo donde esté ubicada ubicada la Rueda Fónica.
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Existen 2 tipos de Sensores de Cigüeñal, del tipo Inductivo y del tipo efecto Hall. El sensor Inductivo genera una señal Senoidal Análoga, mientras que el Sensor de efecto Hall produce una señal cuadrática Digital.
Sens Sensor or Indu Induct ctiv ivo o
Sens Sensor or Efec Efecto to Hall all
El Sensor Inductivo consiste en un Imán permanente y una bobina, el Campo Magnético del Sensor es interrumpido por el paso de los Dientes de la rueda Fónica, este tipo de Sensor genera una señal de Voltaje de Corriente Alterna.
Para probar este Sensor se debe instalar un Osciloscopio en la línea de señal y ver el tipo de onda que produce, la cual debe ser senoidal, tal como se observa en la figura anterior. El Sensor de Efecto Hall en cambio es un Sensor que debe ser Alimentado con 12 volt voltss para para gene genera rall la seña señal, l, este este Sens Sensor or cons consta ta de 3 pine piness de cone conexi xión ón:: Alimentación (12 Volts), Masa y señal (5 Volts). Este tipo de Sensor genera una señal Digital Cuadrática. Para comprobar el estado del Sensor se debe medir voltaje con con un Test Tester er en la líne líneaa de Alim Alimen enta taci ción ón,, cheq cheque uear ar Ma Masa sa y chequ chequea earr seña señall mediante el uso de un Osciloscopio, al dar arranque o una vez que el motor entre en funcionamiento, en donde la onda Digital Cuadrática debe oscilar entre 0 y 5 volts.
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De los 2 tipos de Sensores el más utilizado en la actualidad es el de efecto Hall, ya que se puede chequear de mejor forma la posición del Cigüeñal gracias a la variación de Voltaje que se produce. Este Sensor detecta la Posición del Cigüeñal y envía la información a la ECU, la ECU determina el tiempo de Inyección (duración de la Inyección), el tiempo de salto de Chispa en la Bujía (tiempo de Ignición), y las R.P.M. del Motor en base a esta señal.
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SENSOR CMP (Camshaft Position):
El Sensor de posición del Árbol de Levas se ubica en el extremo del Árbol de levas.
Detecta la posición del árbol de levas y envía la señal a la ECU, de esta forma la ECU puede distinguir entre el Cilindro Nº1 y Cilindro Nº4, al comparar la señal de este Sensor con la señal del Sensor de Posición del Cigüeñal, de esta forma la ECU puede ordenar el orden de Inyección y el tiempo de salto de Chispa en las bujías de los respectivos cilindros que posea el Motor. Al igual que el Sensor de Posición de Cigüeñal también es de Efecto Hall, por lo tanto tiene 3 pines de conexión: Alimentación (12 volts), Masa y Señal, por lo que la forma de comprobación es igual que para el Sensor de Cigüeñal. Para comprobar el esta estado do del del Sens Sensor or se debe debe medi medirr volt voltaj ajee con con un Test Tester er en la líne líneaa de Alimentación, chequear Masa y chequear señal mediante el uso de un Osciloscopio, al dar arranque o una vez que el motor entre en funcionamiento, en donde la onda Digital Cuadrática debe oscilar entre 0 y 5 volts.
SENSOR KS (Knock Sensor):
El Sensor de Golpeteo o Detonación se ubica en el Block de Cilindros del Motor.
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Es un Sensor del tipo Piezoeléctrico, el cual tiene por función indicar a la ECU la vibrac vibración ión del block block de cilind cilindros ros del Motor, Motor, con esta inform informaci ación ón la ECU logra controlar el tiempo de Encendido, atrasando el salto de Chispa en las bujías, a la vez que reduce el tiempo de Inyección de Combustible, logrando reducir y eliminar el “Golpeteo” de Motor. Motor. Una vez desaparecid desaparecidaa la vibración vibración o “Detonaci “Detonación”, ón”, la ECM comi comien enza za a adel adelan anta tarr el salt salto o de chis chispa pa en la Bují Bujíaa hast hastaa alca alcanz nzar ar el valo valorr determinado. Para Para comp comprob robar ar el Ca Cabl blea eado do se debe debe medi medirr cont contin inui uida dad d del cabl cablea eado do.. Para Para comprobar el estado del Sensor se debe medir Resistencia en el Sensor.
SENSOR DE OXIGENO (O
₂
S):
Se encuentra montado montado en la línea de Escape, Escape, en la actualidad actualidad antes y después del Convertidor Catalítico
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El Sensor ubicado antes del Convertidor Catalítico tiene por función chequear la salida de los gases de Escape, comparando el contenido de Oxígeno de los Gases de Esca Escape pe con con el Oxíg Oxígen eno o del del medi medio o ambi ambient ente. e. El Sens Sensor or ubic ubicad ado o despu después és del del Conver Convertid tidor or Cat Catalí alític tico o tiene tiene por funció función n Cheque Chequear ar la Eficie Eficienci nciaa del Conver Convertid tidor or Catalítico. Los Sensores de Oxígeno funcionan el lazo abierto y cerrado. Lazo abierto significa que el Sensor no está chequeando la salida de los Gases de Escape, esto ocurre en los arranques en frío principalmente o cada vez que el Sensor no ha alcanzado su temperatura de funcionamiento.
Lazo Cerrado significa que el Sensor está chequeando la cantidad de oxígeno contenida en los Gases de Escape, esto ocurre habitualmente cuando el Sensor a alcanzado su temperatura normal de funcionamiento, ese es el motivo por el cual hoy existen Sensores de Oxígeno con calefactores, para conseguir que el Sensor alcance lo antes posible su temperatura normal de funcionamiento.
La inform informaci ación ón que entrega entregan n estos estos Sensor Sensores es es fundam fundament ental al para para contro controlar lar la mezcla de Aire y Combustible que se entrega a los Cilindros del Motor.
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SENSOR DE POSICIÓN DE PEDAL DE ACELERADOR:
El Sensor de posición de Pedal de Acelerador, se ubica en el mismo Pedal.
Tiene por función chequear las intenciones del Conductor, este Sensor envía la señal a la ECU, la cual en base a la información recibida actúa sobre la Mariposa de Acel Acelera eraci ción ón abri abrién éndol dolaa en el mism mismo o porce porcent ntaj ajee que que se ha pisa pisado do el pedal pedal de Acelerador. La ECU envía un voltaje de Alimentación de 5 volts al Sensor de posición de Pedal. Este Sensor cuenta con un Circuito provisto de 6 pines de conexión, los Pines 1 y 4 deben indicar 5 volts en el conector del cableado ya que es la Alimentación a cada pista desde la Unidad de Control ECU. Los Pines 2, 3 5 y 6 deben indicar 0 volt al medir el cableado, ya que el circuito esta abierto. De los pines que marcan 0 volt, 2 de ellos deben marcar señal al momento de conectar el pedal y hacerlo funcionar, los otros 2 son masa.
INTERRUPTOR DE PEDAL DE EMBRAGUE
El interruptor de pedal de Embrague, se encuentra montado en él, cercano al eje de pivoteo, tiene por función informar a la ECU las intensiones del Conductor para que la ECU perciba que debe evitar el aumento brusco de R.P.M. al momento del Desembrague y prepararse para la carga de motor al producirse el Embrague, a la
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vez vez tamb tambié ién n canc cancel elaa la func funció ión n de Contro Controll de Velo Veloci cida dad d de Cruce Crucero ro al esta estarr activada.
SENSOR BAROMÉTRICO
Se ubica habitualmente en el interior de la Unidad de Control.
Tiene por función medir la Presión Presión Atmosférica Atmosférica e informar informar a la ECU, para que esta compare los valores con los medidos en el Múltiple de Admisión y realizar las correcciones en el tiempo de Inyección y otros parámetros como el tiempo de Encendido y conseguir las mejores prestaciones pr estaciones del motor a diferentes alturas.
SENSOR DE PRESIÓN DE ESTANQUE DE COMBUSTIBLE
Se ubica en el interior del estanque de Gasolina.
Tiene por función indicar a la ECU la presión que existe dentro del Estanque, para que la ECU active la válvula de descarga del Cánister y pueda liberar la presión acumulada dentro del Estanque.
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6.2.- UNIDAD DE CONTROL (ECU-ECM) La Unidad de Control de Motor (ECU-ECM), se puede encontrar ubicada en el Vano Moto Motorr o en el inte interi rior or del habi habitá tácu culo lo,, depen dependi dien endo do la ubic ubicac ació ión n que que le de el fabric fabricant ante, e, habitu habitualm alment entee su ubicac ubicación ión tiene tiene relació relación n direct directaa con protec protecció ción n a impactos o daños por humedad, etc.
Su función es recibir las diferentes señales entregadas por los Sensores del Motor para regular la Inyección de Combustible, también el tiempo de Encendido y todas aquellas modificaciones que efectúe con los diferentes Actuadores, para mantener las prestaciones del Motor y respetar re spetar las Normas de Emisiones Medio Ambientales. 6.3.- ACTUADORES
INYECTOR
Se ubica en el Riel de Inyección normalmente a la entrada de la Culata o salida del Múltiple de Admisión y son tantos como Cilindros tenga el Motor.
Su función es entregar entregar el combustib combustible le que necesite cada Cilindro, son controlados controlados por la Unidad de Control, la cual determina en base a información entregada por los Sensores el tiempo que permanecerán abiertos, habitualmente en milisegundos. El Inyector en su interior consta de una Bobina de Solenoide, un Pistón y una Válvula de Aguja, al energizar la Bobina de Solenoide el Émbolo y la Válvula de Aguja se desplazan hacia arriba para permitir pe rmitir la Inyección del Combustible.
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La Unidad de Control (ECU-ECM) determina el tiempo de Inyección en base a la información recibida de los Sensores, para lo cual existe un circuito de Inyectores, el cual es activado cuando la ECU cierra Circuito por masa en el Circuito de los Inyectores.
Existen varias formas de comprobar el buen estado y funcionamiento del Inyector:
Chequeo Resistencia.
Chequeo sonido de Operación.
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Chequeo con Lámpara de Pruebas.
Chequeo Onda del Inyector con con Osciloscopio. Osciloscopio.
Chequeo Inyección del Combustible.
ACTU ACTUAD ADOR OR DE CONT CONTRO ROL L DE VELO VELOCI CIDA DAD D DE RALE RALENT NTII (Idl (Idle e Spee Speed d Actuator)
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Se ubica en el Cuerpo de Mariposa.
Tiene por función controlar la Velocidad de Ralentí de acuerdo a las órdenes enviadas por la ECU, estas señales de la ECU son enviadas al Actuador de Control de Velocidad de Ralentí Ralentí de acuerdo acuerdo a las condiciones condiciones de funcionam funcionamiento iento de Motor, tales tales como como Temper Temperatu atura ra de Motor, Motor, Posici Posición ón de Maripo Mariposa, sa, Veloci Velocidad dad de Motor Motor (R.P.M.) y diferentes factores de Carga. TIPOS DE ACTUADORES DE RALENTI Existen 2 tipos de Actuadores de Ralentí:
Motor Rotativo o válvula de compuerta.
Motor Paso a Paso.
El tipo de Motor o actuador rotativo está ubicado en el Cuerpo de Mariposa, el cual trabaja permitiendo el desvío de Aire hasta que se alcance la velocidad de Ralentí deseada, sin importar la Carga del Motor.
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Existen diferentes formas de efectuar un control adecuado del buen funcionamiento de este motor:
Chequeo Resistencia
Bobina de Apertura
Chequeo la forma de Onda
Chequeo la Operación de la Válvula
Bobina de Cierre
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Se debe desmontar la Válvula del Motor sin desconectar el conector de Alimentación y poner el Motor en Marcha, observar el funcionamiento de la Válvula.
El Motor paso a paso se instala en el Cuerpo de Mariposa y permite gestionar el régimen régimen de Ralentí controland controlando o el flujo flujo de paso de Aire de desvío, facilit facilitando ando los Arranques en cualquier condición de funcionamiento de Motor, es activado por la Unidad de Control o ECU.
El motor Paso a Paso cuenta con 6 Pines de Conexión: uno de ellos es el que recibe el Voltaje de la batería a través de un Relé de Control los otros 5 terminales están conectados a la ECU y a 4 bobinas que permiten que el motor funcione. El motor gira como consecuencia del Encendido y apagado de los terminales desde la ECU. Si hace falta que el motor gire en sentido contrario, basta con invertir la Alimentación de las Bobinas. En cuanto a la rotación que el motor efectúa cada rotación consiste en 24 pasos, por lo tanto puede dar un máximo de 5 rotaciones r otaciones ya que cuenta con un máximo de 120 pasos. La velocidad de Ralentí esta comprendida entre 5 y 15 pasos, pero puede ir desde un mínimo de 0 pasos a un máximo de 120 pasos.
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Existen diferentes formas de efectuar un control adecuado del buen funcionamiento de este motor:
Chequeo de Resistencia Consiste en chequear la resistencia de las 4 bobinas, ya que de esta forma se puede comprobar la condición interna de las bobinas de paso.
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Chequeo de forma de Onda Para comprobar la onda se debe sacar señal de cada bobina en forma separada.
Señal de Onda Correcta
Señal de Onda Incorrecta
Señal de Onda Incorrecta
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Chequeo de Operación Se debe desconectar la batería, desconectar y desmontar el Motor paso a paso paso y despu después és de 15 segu segund ndos os cone conect ctar arlo lo,, cone conect ctar ar la bate baterí ríaa y dar dar contacto, en ese momento verificar el movimiento en el motor. Si el motor no se mueve puede ser causa de motor trancado, problemas de cableado o de ECU, por lo que debería chequear para saber donde está el problema.
BOMBA DE COMBUSTIBLE
En la actualidad se ha generalizado la instalación de la bomba de combustible dentro del Estanque de Combustible, habitualmente se accede a ella sacando una tapa instalada debajo del asiento trasero del Vehículo.
La bomba de Combustible suele funcionar durante aproximadamente 1-2 segundos al dar contacto al motor (cuando la ECU efectúa el chequeo inicial), con lo cual se genera una presión de inyección en la línea de Alimentación del Combustible. Si no funciona al dar contacto, existe la posibilidad que comience a funcionar al dar arranque, por lo que si no funciona al dar contacto, también se debe chequear con arranque. Esta bomba es controlada por la ECU mediante la utilización de un Relé.
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Se puede efectuar el funcionamiento de la Bomba de Combustible de tres formas diferentes:
Chequeo Pines de la Bomba Del Conector Positivo de la Batería sacar un cable y conectarlo al Cable que prov provie iene ne de la Alim Alimen enta taci ción ón del del Re Relé lé (lad (lado o posi positi tivo vo de la Bomb Bombaa de Combustible), y comprobar el Funcionamiento de la Bomba.
Chequeo Voltaje de Operación Para comprobar el Voltaje de Operación de la Bomba, instale el Multitester en func funció ión n de Volt Voltaj ajee en la líne líneaa de Alim Alimen enta taci ción ón de la Bomb Bombaa de Combustible y Chequear Voltaje.
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Chequeo la Presión de Alimentación Instal Instalar ar manóme manómetro tro medido medidorr de Presió Presión n de Alimen Alimentac tación ión en la línea línea de Alimentación y observar la presión, la cual debe ser obtenida del Manual de Servicio para saber si es correcta.
VÁLVULA DE PURGA DEL CANISTER
La Válvula de Purga del Canister Canister se encuentra encuentra ubicada cerca del Motor, en la línea que comunica el Canister y el Múltiple de Admisión.
Su función es permitir o impedir que los Gases de Combustible provenientes del Estanque y almacenados en el Canister pasen hacia el interior del Motor. Los gases del del Ca Cani nist ster er pasa pasan n al inte interi rior or del del Moto Motorr solo solo cuan cuando do este este se encu encuen entr traa a temperatura normal de funcionamiento, y la Válvula de Purga abierta.
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Con el Motor detenido o en Velocidad de Ralentí la Válvula de Control de Purga se encuentra cerrada, esta apertura o cierre es comandado por la ECU dependiendo las condiciones de funcionamiento del motor.
Esquema de conexión de la Válvula PCSV.
Existen 2 formas de comprobar el buen funcionamiento de la Válvula de Control de Purga del Canister:
Chequeo de Onda.
De no cumplirse esta condición se debe comprobar el Cableado, el fusible de Alimentación y la masa de la ECM.
Chequeo de condición de la Válvula.
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VÁLVULA EGR (Válvula EGR (Válvula de recirculación de Gases de Escape) La Válvula EGR se Ubica en algún punto cercano al Motor, comunicando los Gases de Escape con el Múltiple de Admisión.
Su función es permitir el paso de los gases de Escape hacia la Admisión para introducir gases quemados dentro del Cilindro. Esto es necesario para controlar los Gases de NOx (Óxidos de Nitrógeno) que tienden a formarse, debido a las altas temperaturas que existen en el interior de la Cámara de Combustión. Una forma eficiente de controlar los NOx, es introducir un porcentaje de Gases quemados del Escape en el interior de los Cilindros. Aunque se utilizan en Motores a Gasolina y Diesel, su uso más habitual sin duda es en los Motores Diesel, ya que alcanzan Altas Compresiones y es más probable la formación de NOx en esos Motores.
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ACTUADOR DE MARIPOSA DE ACELERACIÓN
Se ubica en el Cuerpo de Mariposa.
Su función es controlar la apertura de la Válvula o Mariposa de Aceleración, es comandado por la ECU de Motor y su porcentaje de apertura tiene relación directa con el porcentaje de presión que el conductor ejerce sobre el pedal de Acelerador. Para lograr accionar el Motor, la Unidad Electromecánica del Cuerpo de Aceleración, cuenta con 2 pines de conexión que se encargan de energizar el motor que mueve a la Mariposa, los otros 4 Pines tienen relación con el Sensor de Apertura de Mariposa.
Los Motores equipados con Actuadores Electrónicos del Cuerpo de Mariposa, no utilizan Válvula Actuadores de Control de Ralentí, ya que es la misma ECU la que controla la Aceleración del Motor en Arranques en frío o cuando sea necesario.
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REGULADOR DE PRESIÓN DE COMBUSTIBLE
En un comienzo su ubicación era en la Rampa o Riel de Inyección, posteriormente se ha masificado el uso de este regulador dentro del Estanque de combustible, en la misma Unidad que contiene la Bomba de Combustible.
Regulador de Presión en Riel de Inyección.
Regulador de Presión en Unidad de Bomba de Combustible Su función es mantener la presión en la línea de Alimentación, evitando que se produzcan caídas o alzas de presión. Para que la Bomba funcione la ECU necesita recibir la información de giro de motor desde el CKP, para activar la bomba a través de un Relé.
VÁLVULA DE CORTE DE COMBUSTIBLE
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Puede encontrarse instalada en el Vano Motor o dentro del Habitáculo.
Su función es cortar el suministro de Combustible en caso de algún Accidente, como una Colisión o Choque por alcance.
Opera de la siguiente manera; una bola de Acero que se mantiene en posición de reposo por una fuerza magnética, se desplaza en caso de accidente levantándose y separando el contacto que permite que circule corriente hacia el circuito de la Bomba de Combustible.
La Válvula de Corte de Combustibl Combustiblee puede ser reactivada reactivada al presionarl presionarla, a, ya que la bola de Acero vuelve vuelve a su posición inicial inicial,, y vuelve a conectarse conectarse el contacto contacto que Alimenta a la Bomba de Combustible.
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Para comprobar comprobar el estado estado de funcionam funcionamiento iento de la Válvula se debe desconectar desconectar el conector que se encuentra conectado a ella y luego darle un golpe, después de golpeada, la señal de la Válvula debería interrumpirse, lo cual se notará al medir Resistencia entre sus pines de conexión, ya que marcará cierta resistencia. En buenas condiciones de funcionamiento la resistencia debe ser igual a cero.
BOBINA DE ENCENDIDO
Es un Transformador Elevador de voltaje situado en el motor del vehículo.
Su Función es elevar el voltaje de batería (cercano a 12 volts) a más de 15.000 volts, para presentarlo como una chispa eléctrica en cada una de las bujías que tenga el motor en el momento justo e que el pistón está cercano al P.M.S. Su
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funcionamiento es controlado por el ECM, en base a la información proporcionada por algunos Sensores. Los Sistemas de Inyección actuales incluyen la Alimentación de Combustible, y el Encendido (Ignition) al mismo tiempo, ambos controlados por la ECU o ECM. En particular en lo que respecta al Sistema de Encendido, la Unidad de Control se encar encarga ga de cont control rolar ar el tiem tiempo po de Ence Encend ndid ido o (sal (salto to de Chis Chispa pa), ), Avan Avance ce del del Encendido ( Timing Advance) y Golpeteo del Motor (Detonación) al mismo tiempo.
En la actualidad existen Sistemas de Encendido del de l tipo DIS (Distributorless Ignition System) y las bobinas independientes para cada Cilindro. El Sistema DIS también es llamado de Chispa perdida, debido a que saltan 2 chispas al mismo tiempo, una en la bujía del Cilindro que está al término de Compresión y la otra chispa salta en el Cilindro del pistón Par, el cual de encuentra al término de Escape, por lo que solo se aprovecha la chispa del Cilindro que se encuentra al Final de Compresión.
Exis Existe ten n 3 form formas as para para comp compro roba barr el buen buen func funcio iona nami mien ento to del del Sist Sistem emaa de Encendido:
Chequeo de Chispa Para comprobar la chispa, se debe desconectar un Cable de Bujía con el motor en marcha, introducir un destornillador en el cable de Bujía acercarlo como a 1 cm. de masa, y observar si salta una chispa de buena calidad (que suene fuerte y de color azulino).
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Chequeo de Resistencia de Bobina Se debe desconectar desconectar el conector que llega al conector conector de la bobina y medir la Resistencia de la Bobina primaria, en donde la Resistencia a medir debe ser muy baja, ya que solo se mide la resistencia del bobinado primario. Tamb Tambié ién n de puede puede medi medirr la resi resist stenc encia ia de la Bobi Bobina na Secu Secund ndar aria ia (Alt (Alto o voltaje), en donde la resistencia debe ser Alta (Kilo ohms de resistencia). re sistencia).
Chequeo de forma de Onda La forma de Onda debe ser medida con el Osciloscopio en el primario de cada bobina, en la línea de cierre de Circuito (masa). La Onda adecuada debe ser como la representada en la siguiente figura.
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Si la Onda no es como la de la figura anterior chequear Voltaje de Batería, buena Masa o el Transistor de Potencia. Este último es difícil de diagnosticar cuando se encuentra ubicado en el interior de la Bobina o interior de la Unidad de Control, normalmente en esa ubicación no puede ser chequeado.
