Inv 2 Gral 1nz-Fe (6.2)

UNIVERSIDAD NACIONAL “SIGLO XX” AREA: TECNOLOGIA CARRERA: ING. MECANICA AUTOMOTRIZ

“TOYOTA, MOTOR: 1NZ-FE”

DOCENTE: ING. Manuel Oscar Aguilar Bustamante ASISGNATURA: Investigación General UNIVERSITARIO:

FECHA: 06 de septiembre del 2016

LLALLAGUA – POTOSI POTOSI – B B OL OL I V I A

1. Resumen El motor de la serie 1NZ, fabricado por la marca “TOYOTA” es un motor lineal de 4 cilindros, de 1.5L; tiene 16 válvulas, 4 válvulas por cilindro (2 de admisión, 2 de escape). El motor 1NZ-FE utiliza bloque de cilindros de aluminio, con el tipo de disposición de eje de levas DOHC. Este motor tiene incorporado los sistemas: 

SFI (Secuential Fuel Inyection) “inyección secuencial de combustible”, donde

la inyección de combustible es realizado según la distribución la distribución del Motor, del Motor, es es decir, en carrera o fase de Admisión (uno por uno), este tipo de inyección es indirecta; utiliza inyectores de 12 orificios. Además se utiliza un sistema de combustible sin retorno, es decir, Mecánicamente el sistema incorpora un Dámper (amortiguador), para evitar los picos de presión cada vez que se abren y cierran los inyectores. 

VVT-i. (Variable Valve Timing-inteligent), “Sincronización variable de válvulas inteligente”, regula el cruce de válvulas permitiendo maximizar la potencia de

un motor 

DIS (Direct ingnition system) “Sistema de encendido directo” en este caso:

monobobina, se suprime el distribuidor, con esto se consigue eliminar los elementos mecánicos, que siempre son propensos a sufrir desgastes y averías. 

ETCS-i (Electronic Throttle Control System - inteligent) “Sistema de control electrónico del acelerador inteligente”, Este sistema reemplaza el control del acelerador de accionamiento mecánico por cable, con una versión electrónica con entradas desde el módulo de control de motor y el pedal del acelerador (se dispone de este sistema solo en los modelos a partir de desde el 2006). El sistema es más preciso, más eficiente y silencioso.

Este motor capaz de desarrollar un alto rendimiento, tranquilidad, economiza combustible y da emisiones limpias, debido a los sistemas de alta tecnología implementados en esta serie de motores. En este presente trabajo realizaremos el estudio del motor del tipo 1NZ-FE “TOYOTA”

Este tipo de motor es equipado en varios modelos, como ser: 

TOYOTA VIOS



TOYOTA FUNCARGO



TOYOTA YARIS/ECHO



TOYOTA ALLION



TOYOTA BELTA



TOYOTA SIENTA



TOYOTA PORTE



TOYOTA PROBOX



TOYOTA PLATZ



TOYOTA RACTIS



TOYOTA AURIS



TOYOTA COROLLA

2. Índice 1. Resumen .................................................. ............................................................................ .................................................... ................................... .........2 2. Índice ................................................ .......................................................................... .................................................... ........................................... .................4 3. Introducción ................................................... ............................................................................ ................................................... ............................... .....1 A. Justificacion ………………………………………………………………………..6 B. Planteamiento del problema ……………………………………………………..6 C. Formulación del Problema ……………………………………………………….7 D. Objetivo general …………………………………………………………………...7 E. Objetivos específicos …………………………………………………………......7 4. Fundamentación teórica ........................................ ........................................ Error! Bookmark not defined. 4.1.

Introducción ................................................ .................................................... .... Error! Bookmark not defined.

4.2.

Partes del motor ............................................. ............................................. Error! Bookmark not defined. 4.2.1.Culata ................................................ .................................................... .... Error! Bookmark not defined. 4.2.2.Bloque de cilindros ................................ ................................ Error! Bookmark not defined. 4.2.3.Pistón ................................................. ..................................................... .... Error! Bookmark not defined. 4.2.4.Biela ............................................... ....................................................... ........ Error! Bookmark not defined. 4.2.5.Cigüeñal................................................. ................................................. Error! Bookmark not defined.

Sistema de control del motor .................................... .................................... Error! Bookmark not defined. 4.3.

Sistema de inducción de aire .......................... .......................... Error! Bookmark not defined. 4.3.1. Sistema admisión………………………………………………………… Error! Bookmark not defined.

4.3.2. Medidor de flujo de masa de aire……………………………………….. Error! Bookmark not defined. 4.3.3. Sensor de posición del estrangulador……… ………………………….Error! Bookmark not defined.

4.3.4. Sensor de posición del pedal del …………………………..Error! Bookmark not defined. acelerador ………………………….. 4.3.5. Sistema ETCSi……………………………………………………………Error! Bookmark not defined.

4.3.6. Mecanismo de válvulas………………………………………………….. Error! Bookmark not defined.

Universidad Nacional Siglo XX

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Ingeniería Mecánica Automotriz

a) Árbol de levas…………………………………………………………….. Error! Bookmark not defined.

b) El sincronizador y Tensor de la cadena………………………………..Error! Bookmark not defined. c) Cubierta de la cadena de distribución…………………………………..Error! Bookmark not defined. 4.3.7. Sistema VVTi …………………………………………………………….Error! Bookmark not defined.

a) Eficacia del sistema VVTi……………………………………………….Error! Bookmark not defined. b)

Construcción………………………………………………………………Er

ror! Bookmark not defined.

c) Funcionamiento del sistema VVTi……………………………………..Error! Bookmark not defined.

4.4. Sistema de encendido ……………………………………………………………Error! Bookmark not defined.

4.4.1. Bujía……………………………………………………………………….. Er ror! Bookmark not defined.

4.4.2. Servicio de encendido adelantado……………………………………...Error! Bookmark not defined. 4.4.3. Diagnóstico……………………………………………………………….. Err or! Bookmark not defined.

4.4.4. ESA (Avance Electrónico de Chispa) ………………………………….Error! Bookmark not defined. 4.5. Sistema de Combustible…………………………………………………………Error! Bookmark not defined.

4.5.1. Sistema de combustible sin retorno…………………………………….Error! Bookmark not defined.


5


4.5.2. Depósito de combustible…………………………………………………Error! Bookmark not defined.

4.5.3. Control de la bomba de combustible……………………………………Error! Bookmark not defined. 4.5.4. Sistema de control de emisiones por evaporación (EVAP) ………….Error! Bookmark not defined. 4.5.5. Diagrama del sistema EVAP…………………………………………….Error! Bookmark not defined. 4.5.6. Función de los componentes componentes principales……………………………….Error! Bookmark not defined. 4.5.7. Construcción y Operación del Sistema EVAP…………………………Error! Bookmark not defined. 4.5.8 Sistema de inyeccion Secuencial…………………………………………47

4.6.

Sistemas auxiliares ......................................... ......................................... Error! Bookmark not defined. 4.6.1 Sensor de temperatura de refrigerante (ECT) ………………………...54 4.6.2 Sensor de oxigeno……………………………………………………..…56 4.6.3 Sensor de detonación (KNK) …………………………………………...57 4.6.4 Sensor de Velocidad del Vehículo ………………………………...........59 4.6.5 Interruptor de dirección hidráulica…………………………………… ....60 4.6.6 Interruptor de embragur de A/C……………………………………… ....62 4.6.7 Relé EFI del motor 1NZ- FE………………………………………... .......65 4.6.8 Solenoide de control IAC…………………………………………... .......65 4.6.9 Sensor A/F y sensor O2………………………………………………….66

5. Metodología ................................................... ........................................................... ........ Error! Bookmark not defined. 6. Bibliografía................................................ ............................................................. ............. Error! Bookmark not defined. 7.

Recomendaciones……………………………………………………………………...71

8. Anexos............................ Anexos...................................................... ................................... ......... 72 Error! Bookmark not defined.


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3. Introducción A. Justificación Este trabajo de investigación es realizado con el fin de ampliar los conocimientos en el área de autotrónica, debido a que en muchos casos los conocimientos en este aspecto es escaso, por lo cual realizamos la investigación del motor “TOYOTA” modelo 1NZ -FE; este tipo de motor es uno de los más comerciales, ya

que los llevan montados en modelos de automóviles Toyota, que generalmente son utilizados para el servicio público, como ser: taxis, furgonetas de transporte, entrega de envíos o cargas, etc. En Japón, estos vehículos son utilizados para envió de cargas etc. Y las leyes de Japón son estrictas con respecto a las contaminaciones ambientales, por lo cual un vehículo no puede tener más de 5 años de utilización (por las contaminaciones que genera); pero En Perú y Bolivia, importan estos Vehículos Desechados, y los realizan adaptaciones (cambio del volante de derecha a izquierda, convertidores catalíticos removidos, etc.), para luego estos ingresar al parque automotor, generalmente de Taxis. Actualmente en nuestro medio, en la ciudad de Llallagua, existen modelos de vehículos los cuales cuentan con este tipo de motor “1NZ”, los modelos más habituales son: “PROBOX”, “SUCCED”, y “FUNCARGO”.

B. Planteamiento del problema En nuestro medio, la ciudad de Llallagua, existe e xiste bastante utilización del transporte público vehicular, mayormente por los estudiantes de la Universidad Nacional “Siglo XX”; como sabemos , toda vehículo debe tener su respectivo

mantenimiento, ya sea correctivo, preventivo o programado, y como estudiantes de la carrera Mecánica Automotriz, es necesario tener amplios conocimientos tanto teóricos y prácticos, para la correcta y eficiente solución de problemas que se presente en nuestro campo laboral, para lo cual debemos capacitarnos primeramente con los conocimientos teóricos, para luego ser capaces de brindar un buen servicio en nuestra ciudad.


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C. Formulación del problema Como estudiantes de la carrera “Ingeniería Mecánica Automotriz” tenemos la

obligación de servir a la ciudadanía con nuestros conocimientos, y brindarles buenos resultados, para lo cual es necesario tener conocimiento de todo lo que abarca la Mecánica Automotriz, en este caso, los de un motor 1NZ de la marca TOYOTA, en los que incluiremos los sistemas: “de inyección”, “de combustible”, “de sincronización de válvulas (VVT-i)”, “de Encendido”, “de admisión”, y demás

sistemas que daremos a conocer en el desarrollo del presente trabajo. D. Objetivo general El objetivo general de nuestra investigación es investigar y explicar las tecnologías implementadas en el motor 1NZ-FE de la marca TOYOTA E. Objetivos específicos 

Obtener información científica, respecto a los los sistemas que componen componen el motor 1NZ-FE



Recabar datos, tanto teóricos como empíricos para brindar una mejor profundización y explicación de los sistemas del motor.



Explicaremos acerca del sistema de encendido DIS-4 (mono bobinas)



Explicaremos acerca del sistema ECTS-i



Explicaremos acerca del sistema VVT-i



Explicaremos acerca del sistema inyección SFI


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4. Fundamentació Fundamentación n teórica teórica Motor 1NZ-FE “Toyota”

4.1. Introducción Los motores de la serie 1NZ-FE fueron puestos en producción desde el año 1998, y se detuvo la producción en el año 2008; es un motor de 1,5L (1497cc.) lineal con el ciclo convencional “Otto”; tiene un tipo de distribución DOHC, dispone de 16 válvulas,

4 por cada cilindro (2 de escape, 2 de admisión).El diámetro de cada cilindro es de 75mm. La carrera o recorrido del cilindro es de 85.7mm; por lo cual se obtiene una relación de compresión de 10.5:1. Es recomendable que utilice un combustible con un número de octanaje de 90 o superior. Su potencia máxima de salida es de 79kW @ 6000 rpm El torque máximo entregado es de: 139 N*m @ 4200 rpm

Figura 1: Motor 1NZ-Fe; vista de corte Lateral; Fuente: Ref. (1)

Figura 2: Motor 1NZ-Fe; vista de corte Frontal; Fuente: Ref. (1)

A continuación, en el presente trabajo explicaremos los sistemas más importantes que destacan en su tecnología que dispone el motor 1NZ-FE.


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4.2. Partes del motor

A continuación daremos a conocer algunas características importantes las cuales tienen las diferentes partes del motor 1NZ-FE

En este motor, se utiliza una culata de aluminio ligero y de alta resistencia en la cual los inyectores son instalados en la culata, para reducir la distancia entre el inyector y la válvula de admisión, por lo que evita que el combustible se adhiera a las paredes del asiento de la válvula de admisión, y de esa manera reducir las emisiones de escape. Los conductos de la camisa de agua en la culata se optimizaron para lograr un alto rendimiento de refrigeración. A través del uso del desplazamiento cónico de la mezcla en la cámara de combustión, comb ustión, (esto gracias a la forma de la cabeza de los pistones), el motor tiene resistencia al golpeteo y un consumo de combustible mejorado.

Figura 3: Culata de 1NZ-Fe; Fuente: Ref. (1)

Este motor utiliza un bloque de cilindros de Aluminio de peso liviano. Con el uso del cigüeñal desplazado, el cual consiste en que el agujero central de los cilindros está desplazado a 12 mm hacia el lado de admisión, en relación con el centro del cigüeñal (como podemos apreciar en la figura 4). Por lo tanto, la fuerza lateral se reduce cuando la presión máxima es aplicada a la pared del cilindro, lo que contribuye al ahorro de combustible.


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Figura 4: Cigüeñal desplazado 1NZ-FE; Fuente: Ref. (1)

Los revestimientos de los cilindros son de tipo espinoso, que han sido fabricados de modo que su fundición, forme una superficie exterior irregular grande, con el fin de mejorar la adhesión entre los revestimientos y el bloque de cilindros de aluminio. La adhesión realzada, ayuda a mejorar la disipación de calor, lo que da resultado a una menor temperatura y calor, también en general, evitar la deformación de los orificios de los cilindros.

Figura 5: Forma de Revestimiento del cilindro; Fuente: Ref. (1)

El pistón está hecho de aleación de aluminio. En la parte de la cabeza del pistón, se utiliza una concavidad de forma cónica, c ónica, para dar la eficiencia de combustión de combustible. Se utilizan pistón del tipo con bulón semi-flotante.


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Al aumentarse la precisión de fabricación del diámetro de agujero del cilindro, sólo se dispone de un tamaño de pistón.

Figura 6: Pistón del motor 1NZ-FE; Fuente: Ref. (1)

Las bielas y las tapas están hechas de acero de alta resistencia para la reducción de peso. Tienen tornillos de apriete tipo Nutless (sin tuerca o tuerca perdida) con región de plástico se utilizan para un diseño más delgado.

Región de plástico de los pernos de apriete

Figura 7: Biela con tornillos tipo Nutless; Fuente: Ref. (1)

El diámetro y la anchura de los pasadores y muñones se han reducido, y los pasadores de los cilindros No.1 y No.4 se han hecho altamente rígidos para realizar un rendimiento ligero y de baja fricción. El cigüeñal tiene 5 muñones y 4 contrapesos de equilibrio. Un rotor para el sensor de posición del cigüeñal se presiona en el cigüeñal para realizar una configuración integrada.


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Figura 8: Partes del cigüeñal del motor 1NZ-FE; Fuente: Ref. (1)

Sistema de control del motor En esta sección veremos el sistema de control del motor 1NZ-FE, que en si, son los componentes del sistema de inyección, y son siguientes sistemas: 

Sistema de inducción de aire



Sistema de Encendido



Sistema de Combustible



Sistemas auxiliares

A continuación daremos un vistazo general, a grandes rasgos de lo que son los diferentes sistemas aplicados en este motor, como también los sensores que tienes este motor 

SFI “Secuential Fuel Inyection” (Inyección electrónica de Combustible

Secuencial), Un sistema EFI de tipo L detecta la masa de aire aspirada con un medidor de flujo de aire del tipo de hilo caliente. 

ESA “Electonic Spark Advance” (Avance Electrónico de Chispa), es un

sistema en el cual la ECM controla la distribución de encendido de la chispa ch ispa en base a las señales de recibidas de varios sensores del motor. La ECM corrige la sincronización de encendido, en respuesta a la señal recibida del sensor de detonación del motor. 

ETCS-i “Electronic Throttle Control System -inteligent” (Sistema de control

electrónico del estrangulador-inteligente), este sistema controla de forma óptima la abertura de la válvula de mariposa de acuerdo con la cantidad de esfuerzos del pedal del acelerador y de la condición del motor y del vehículo. 

Utiliza un tipo de acelerador sin enlaces, “chicotillo” (solo desde el año 2006); en los motores anteriores al año 2006, no disponen de este sistema, por ello aun llevan el chicotillo del acelerador para controlar el estrangulador del motor; en este caso la función del Sensor de posición del acelerador, lo cumple el sensor TPS.


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

Un sensor de posición del pedal del acelerador esta previsto en el pedal pedal del acelerador (solo en modelos a partir del año 2006).



Se utiliza utiliza un sensor de posición del acelerador de forma sin contacto y sensor de posición del pedal del acelerador (PPA)



VVT-i “Variable Valve Timing -intelligent” (sincronización variable de válvula

inteligente): Controla el árbol de levas de admisión para la sincronización de válvulas óptima, de acuerdo con las condiciones del motor. 

Control de bomba de combustible 

El funcionamiento de la la bomba de combustible es controlada por señales emitidas desde la ECM.



La operación de la bomba de combustible se detendrá en caso de que el airbag este desplegado.



Sensor de relación aire-combustible y sensor de oxigeno caliente

Mantiene la temperatura del sensor de relación de aire-combustible o del sensor de oxígeno a un nivel un apropiado para realizar con exactitud la detección de la concentración de oxígeno en los gases de escape. 

Sensor de oxigeno control del caliente

Mantiene la temperatura del sensor de oxígeno en un nivel apropiado para realizar con precisión la detección de la concentración de oxígeno en los gases de escape. 

Evaporador de control de emisión 

El ECM controla la purga de flujo de las emisiones emisiones de evaporación (HC) en el Canister de acuerdo con las condiciones del motor (aplicado en todos los modelos con motor 1NZ-Fe).



El uso de los 3 VSVs (Válvula intermitente intermitente de Vacío) y de un sensor de presión de vapor, el ECM detecta cualquier fuga de emisiones de evaporación que se producen entre el depósito de combustible y depósito de carbón activado a través de los cambios en la presión del tanque de


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combustible (aplicado en los modelos anteriores al año 2006 que tienen el motor 1NZ-Fe). 

Aproximadamente cinco cinco horas después de que el interruptor de encendido ha sido apagado, el ECM opera el módulo de la bomba del Canister que detecta cualquier fuga de emisiones de evaporación que ocurre en el sistema de control de emisiones por evaporación a través de cambios en la presión del orificio de remisión (aplicado en los modelos posteriores al año 2006 con el motor 1NZ-Fe).



Control de corte – apagado del aire acondicionado

Al girar el compresor del aire acondicionado, baja de acuerdo con la condición de motor, así se mantiene la condición de manejo (aplicado en todos los modelos con el motor 1NZ-Fe con sistema inmovilizador del motor). 

Control de enfriamiento del ventilador

El funcionamiento del ventilador está controlado por las señales de ECM, basadas en la señal de sensor de temperatura del refrigerante del motor (THW o ECT) (aplicado en todos los modelos con motor 1NZ-Fe). 

Control de Arranque (función de retención de arranque)

Una vez que el interruptor de encendido se coloca en la posición de Arranque (START), este control sigue funcionando en el motor de arranque (aplicado en los modelos posteriores al año 2006 con el motor 1NZ-Fe). 

Inmovilizador del motor

Se prohíbe el suministro de combustible y la ignición si se hace un intento de arrancar el motor con una llave de encendido no válido (aplicado en todos los motores 1NZ-Fe con sistema de inmovilización del motor). 

Diagnostico

Cuando el ECM detecta un mal funcionamiento, el diagnóstico del ECM memoriza la sección de falla.


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

Prueba de fallos

Cuando el ECM detecta un mal funcionamiento, el ECM detiene o controla el motor de acuerdo con datos los que ya están en la memoria de datos.

La configuración del sistema de control del motor en el motor de 1NZ-FE se muestra en la siguiente tabla. ACTUADORES

SENSORES MEDIDOR MASICO DE AIRE

Inyector No.1

SENSOR DE TEMPERATURA DE AIRE DE ADMISION

Inyector No.2 Inyector No.3

SENSOR DE POSICION DEL EJE CIGUEÑAL

Inyector No.4

SENSOR DE POSICION DEL EJE DE LEVAS

BOBINA DE ENCENDIDO con ENCENDEDOR

SENSOR DE POSICION DEL OBTURADOR

BUJIAS

SENSOR DE TEMPERATURA DEL REFRIGERANTE DEL MOTOR

Válvula de control de aceite del EJE DE LEVAS

SENSOR DE POSICION DEL PEDAL DEL ACELERADOR

SENSOR DE GOLPETEO

 



MOTOR DE CONTROL DE OBTURADOR

INTERRUPTOR DE ENCENDIDO Señal de encendido Seña Señall de arr arran an ue

Control de la bomba de combustible

Interruptor de Parqueo/Neutro *1 Señal de posición de la palanca de cambios

RELE DE APERTURA DE CIRCUITO

MEDIDOR COMBINADO Señal de velocidad del vehículo

Sensor A/F & sensor de control de oxi eno del calentador calentador Sensor de calefacción A/F



Banco 1, Sensor 1

Sensor de relación aire combustible (Banco 1, Sensor 1)

Sensor de oxigeno de calefacción Banco 1, Sensor 2

SENSOR DE OXIGENO CALIENTE (Banco 1, Sensor 2)


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(Continua) *1: Para modelos de transeje automáticos

CONTROL DE EMISION DE EVAPORACION

Módulo de la bomba del Canister Sensor de presión del canister

Módulo de bomba del Canister Detector de fugas de la bomba Válvula de ventilación

INTERRUPTOR DE LUCES TRASERAS INTERRUPTOR DEL DESMPAÑADOR

VSV de PURGA

INTERRUPTOR DE LUZ DE PARQUE

ALTERNADOR

CONTROL DE ARRANQUE

ECU BLOQUEO DE CAMBIO

RELE DE ARRANQUE RELE de CORTE DEL ACC

LLAVE DEL TRAMPONDEDOR DE LA ECU *2


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*2 para modelos con sistema de inmovilizador del motor. *3 para modelos con sistema de aire acondicionado. *4 para modelos con ABS.

I. Diagrama del sistema de control del motor 1NZ-Fe

Lámpara Indicadora de Fallos

* Interruptor de posición Parque/neutral Interruptor de encendido

Sensor de Posición del Pedal del Acelerador ALTERNADOR

Relé de A pertura de Circuito CONTROL DE VENTILADORES RELE de VENTILADOR No.1

CONJUNTO DEL SENSOR AIRBAG

RELE de VENTILADOR No.2

RELE PRINCIPAL EFI CONTROL DE DESLIZAMIENTO DE ECU*4

MEDIDOR COMBINADO Lámpara Indicadora de Fallos

BATERIA

Batería r l o e e

d d

r

al

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n n

d

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n S

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Medidor de flujo másico de aire Sensor de temperatura de 18 admisión 


Motor de control del estrangulador

VSV de purga

Sensor de Posición del Eje de levas Bobina de encendido con encendedor

Inyector Sensor de Refrigerante del Motor

Sensor de Golpeteo

Sensor de Posición del Eje Cigüeñal

Filtro del canister


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II.

Disposición de los componentes principales del motor 1NZ-Fe

Esta disposición puede variar según el modelo del vehículo, el cual lleva un motor 1NZ-FE, a continuación demostramos la disposición general:

Figura 9: Componentes principales del motor 1NZ-FE; Fuente: Ref. (1)


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III. Principales componentes del sistema de control del motor Los principales componentes del sistema de control del motor 1NZ-FE son los siguientes: a) ECM: la CPU de 32 bits es utilizada para realizar procesamiento de las

señales a alta velocidad. La ECM de manera óptima controla los sistemas SFI, ESA, and IAC para adaptarse a las condiciones de operación del motor en conformidad con las señales proporcionadas por los sensores. b) Sensor de relación Aire Aire Combustible (de tipo plano con calentador):

Como con el sensor de oxigeno caliente, este sensor detecta el oxígeno concentrado en las emisiones de escape. Sin embargo, este detecta la concentración de oxígeno en las emisiones de escape linealmente c) Sensor de Oxigeno Oxigeno Caliente (de tipo taza con calentador): Este sensor

detecta la concentración de oxígeno en las emisiones de escape, midiendo la fuerza electromotriz que se genera en el propio sensor. d) Medidor de Flujo de masa de aire (de tipo hilo caliente): Este sensor tiene

incorporado Hilo caliente, para detectar directamente la masa de aire aspirada. e) Sensor de posición del eje cigüeñal (de tipo bobina captadora):

Tiene 36-2 dientes en su rotor, este sensor detecta la velocidad rotacional del motor y realiza la identificación del cilindro. f) Sensor de posición del del eje de levas (de tipo bobina captadora):

Tiene 3 dientes en su rotor, este sensor realiza la identificación del cilindro, además de determinar la posición del eje de levas. g) Sensor de temperatura de refrigerante del motor (tipo termistor NTC):

Este sensor detecta la temperatura del líquido refrigerante del motor, por medio de un termistor interno. h) Sensor de temperatura de entrada (tipo termistor NTC):

Este sensor detecta la temperatura del aire que ingresa al motor, por medio de un termistor interno del tipo NTC.


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i) Sensor de golpeteo (del (del tipo plano no resonante):

Este sensor detecta las apariciones de detonaciones del motor indirectamente, a partir de la vibración del bloque de cilindros causado por los sucesos de la detonación en los cilindros del motor. j) Sensor de posición del estrangulador (del tipo sin contacto):

Este sensor detecta el ángulo de apertura de la válvula estranguladora, mediante una resistencia variable acoplada al eje de la válvula estranguladora. k) Sensor de Posición del del Pedal del acelerador(del tipo sin contacto *`06):

Este sensor detecta la cantidad de esfuerzo aplicada al pedal del acelerador, mediante una resistencia variable acoplada al eje del pedal. l) Inyectores (del tipo 12 orificios): El inyector es una tobera operada

electromagnéticamente, que inyecta combustible de acuerdo con las señales emitidas desde la ECM.

4.3. Sistema de inducción de aire El sistema de inducción de aire incluye los sistemas de: admisión, el Sistema ETCS-i el Sistema VVT-i; también explicaremos sobre el sensor MAF, TPS, PPA. 4.3.1. Sistema de admisión Se utiliza un colector de admisión de plástico p lástico para la reducción de peso. Se utiliza el cuerpo del acelerador de tipo sin enlaces para realizar un excelente control del acelerador. ETCS-i ofrece un excelente control del acelerador (Sistema de control electrónico inteligente del estrangulador)

Figura 10: Componentes del Sistema de admisión y escape del motor 1NZ-FE; Fuente: Ref. (1)


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

Filtro de aire: Se utiliza un tipo de filtro de aire de tejido completo. Se utiliza un filtro tejido de carbón, que absorbe la HC que se acumula en el sistema de admisión cuando se para el motor en la tapa del filtro de aire con el fin de reducir las emisiones de evaporación.

Figura 11: Filtro de aire motor 1NZ-FE; Fuente: Ref. (1)



Cuerpo del acelerador: Se utiliza un cuerpo del acelerador del tipo sin enlaces (sin cable) y realiza un excelente control del acelerador. Se utiliza un motor de corriente continua con una excelente respuesta y mínimo consumo de energía para el motor de control del acelerador. Este tipo de cuerpo, fue aplicado en el motor 1NZ-FE a partir del año 2006, en nuestra ciudad observamos que aún no transitan vehículos con motor 1NZ-FE, por lo cual en nuestra ciudad encuestamos a diferentes propietarios de automóviles, para poder verificar si alguno de ellos disponían de este sistema o el sistema ETCS-i y el PPA)

La ECM realiza el control de la relación de trabajo de la dirección y la intensidad de corriente que fluye al motor de control del acelerador con el fin de regular el ángulo de apertura de la válvula de mariposa.

Universidad Nacional Siglo XX Ingeniería Figura 12: Cuerpo del estrangulador 1NZ-FE; Fuente: Ref. (1)Mecánica Automotriz 23



Colector de admisión: El colector de admisión se ha hecho de plástico para reducir el peso y la cantidad de calor transferido desde la Culata. Como resultado, se ha hecho posible reducir la temperatura de entrada y mejorar la eficiencia volumétrica de admisión.

Figura 13: Múltiple de admisión 1NZ-FE; Fuente: Ref. (1)

4.3.2. Medidor de flujo de masa de aire 

En el motor 1NZ-FE se utiliza utiliza un sensor MAF tipo Hilo Hilo caliente, con el sensor IAT (sensor de temperatura del aire de admisión) incorporado, por lo cual su conexión eléctrica es de 5 pines: 1.

B+:

2.

E 2: tierra

3.

E 2 G : tierra

del relé de apertura de circuito, del sensor MAF del sensor IAT

4. VG : (caudal de aire expresado en tensión) 5. THA: (temperatura expresada en Señal de voltaje y resistencia)

Las señales enviadas a la ECM son:

VG

(Varia la tensión en función del caudal

de aire que ingresa al motor, ref. fig.14) THA ( el el termistor NTC varia su resistencia y voltaje en función de la temperatura del aire de admisión) 

El medidor de flujo de masa de aire es compacto y ligero, ligero, tipo conexión interna, permite que una porción que ingesta el aire, fluya a través de la zona de detección. Al medir directamente la masa y la velocidad de flujo del aire de admisión, la precisión de la detección se asegura y se reduce la resistencia del aire de admisión.


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

EFigura 14: Sensor MAF tipo hilo caliente, Diagrama Voltaje/caudal de aire; Fuente Ref. (18) l sensor IAT: en el motor 1NZ-FE se tiene un sensor IAT incorporado en el cuerpo del sensor MAF, y es un termistor del tipo NTC (coeficiente negativo de temperatura) que es alimentado con 5V. A 5V. A continuación observaremos su circuito eléctrico y como varia su resistencia y voltaje en función a la temperatura en el siguiente diagrama:

Figura 15: Diagrama resistencia voltaje en función de la temperatura; Fuente: Ref. (19) Pág. 5

Figura 16: Circuito del Sensor IAT; Fuente: Ref. (19) Pág. 3

4.3.3. Sensor de posición del estrangulador (TPS) El sensor de posición del acelerador está montado en el cuerpo del acelerador para detectar el ángulo de apertura de la válvula de mariposa. El sensor de posición del estrangulador convierte la densidad de flujo magnético que cambia cuando el yugo magnético (Situado en el mismo eje que el eje del estrangulador) gira alrededor del Hall IC en señales eléctricas para operar el motor de control del acelerador.

Figura 17: Sensor de Posición del Estrangulador; Fuente: Ref. (1)


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Como podemos observar el la figura 18, el sensor TPS es del tipo efecto Hall IC de doble señal (VTA1 y VTA2) para dar una información optima, en su diagrama observamos que trabaja con 5V, y según vaya incrementando el ángulo de apertura del obturador, la señal enviada incrementara de tensión, enviándola a la ECM.

Figura 18: Circuito y diagrama Voltaje-ángulo de apertura, del sensor TPS; Fuente: Ref. (1)



Prueba de fallos del sensor de posición del acelerador 

El sensor de posición del acelerador se compone de dos circuitos (principal, secundario) del sensor. Si se produce una avería ya sea uno o ambos de los circuitos de sensor, el ECM detecta la diferencia anormal de voltaje de la señal entre estos dos circuitos de sensor, corta la corriente al motor de control del acelerador, y cambia al modo flojo. Entonces, la fuerza del muelle de retorno hace que la válvula de mariposa para volver y permanecer en la apertura prescrito del ángulo. En este momento, el vehículo puede ser conducido en el modo flojo, mientras que la potencia del motor se regula a través del control de la inyección de combustible (intermitente de corte de combustible) y la temporización del encendido de acuerdo con la de apertura del acelerador.


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Figura 19: Prueba de fallos TPS; Fuente: Ref. (1)

4.3.4. Sensor de posición del pedal del acelerador 

Como veremos en la figura 20, el yugo magnético que está montado en el brazo del pedal del acelerador gira alrededor del Hall IC de acuerdo con la cantidad de esfuerzo que se aplica al pedal del acelerador. El Hall IC convierte los cambios en el campo de flujo magnético que se producen en ese momento en señales eléctricas, y les da salida como esfuerzo del pedal del acelerador a la ECM. El Hall IC contiene circuitos para las señales principales y secundarias. Este convierte el ángulo de depresión del pedal del acelerador en señales eléctricas que poseen dos características diferentes y va a la ECM.

Figura 20: Construcción del sensor de Posición del pedal de aceleración; Fuente: Ref. (1)

En la figura 21, observamos el circuito eléctrico del sensor de posición del acelerador y su diagrama Voltaje/ángulo de apertura; donde vemos que el sensor tiene 2 pines para la salida de señal (VPA y VPA2) que van a la ECM, y las otras 4 son de alimentación para el sensor de efecto HALL (2 de tierra “EPA-EPA” y otras 2 de positivo

“VCPAVCPA2” ).


27


Figura 21: Circuito y Diagrama del Sensor de posición del pedal del acelerador; Fuente: Ref. (1)

4.3.5. ETCS-i (Sistema electrónico de control-inteligente del Estrangulador) 

Se utiliza el ETCS-i, proporciona un un excelente control del estrangulador en todos los rangos de funcionamiento.



El cable de acelerador se ha suprimido, y un sensor de posición del pedal del acelerador se ha proporcionado en el pedal del acelerador.



En el cuerpo del acelerador convencional, la apertura de la válvula válvula del acelerador se determina invariablemente por la cantidad de el esfuerzo del pedal del acelerador. En contraste, los ETCS-i utiliza el ECM para calcular la válvula de mariposa óptima abertura apropiada para la condición de conducción respectiva utiliza un motor de control del acelerador para controlar la apertura.



El ETCS-i controla el sistema de IAC del sistema de control de crucero (Idle Air Control). En caso de una condición anormal, este sistema cambia al modo de cojera.



Aclaramos que este sistema sistema ha sido aplicado en los motores que fueron montados en modelos posteriores al año 2006; los motores anteriores a este año tenían el sistema por correa y el TPS cumplía a misión del PPA.


28


Figura 22: Diagrama del Sistema ETCS-i; Fuente: Ref. (1)

a) Construcción del ETCS-i Cuerpo del estrangulador Parte del sensor de posición del estrangulador

Motor de control del estrangulador

Vista desde A

Válvula de estrangulador

Motor de control del estrangulador Sección en corte

Figura 23: Partes del ETCS-i; Fuente: Ref. (1)

1) Sensor de posición de acelerador (TPS): El sensor de de posición del acelerador está montado en el cuerpo del acelerador para detectar el


29


ángulo de apertura de la válvula estranguladora, el sensor esta acoplado al eje de la válvula estranguladora. 2) Motor de control de estrangulador: se utiliza utiliza un motor de corriente continua con una excelente respuesta y mínimo consumo de energía para el motor de control del estrangulador. El ECM realiza el control de relación de trabajo de la dirección y la intensidad de corriente de corriente que fluye hacia el motor de control del estrangulador con el fin de regular la apertura de la válvula de mariposa. b) Operación del ETCS-i El ECM acciona el motor de control del estrangulador para determinar la apertura de la válvula mariposa en acuerdo con la respectiva condición de funcionamiento.  

control no lineal



control de aire del ralentí

u n abertura óptima de la Control no lineal: Controla la válvula de mariposa a un válvula mariposa que es apropiada para la condición de conducción tales como la cantidad del esfuerzo del pedal del acelerador y la velocidad del motor a fin de realizar un excelente control del estrangulador y comodidad en todos los rangos de operación. Ejemplos de control durante la aceleración y desaceleración:

Figura 24: ejemplos de control de aceleración y desaceleración; Fuente: Ref. (1)



Control de aire del ralentí: este actuador lo veremos en la parte de sistemas

auxiliares del motor (Pág. 67 del presente trabajo).


30


4.3.6. Mecanismo de válvulas El empujador de la válvula de tipo sin calces, se utiliza para aumentar la cantidad cantid ad de la carrera de la válvula. Los árboles de levas de admisión y escape son conducidos por una cadena de distribución. El sistema VVT-i se utiliza para realizar el ahorro de combustible, el rendimiento del motor y reducir las emisiones de escape.

Figura 25: Mecanismo de válvulas Motor 1NZ-FE; Fuente: Ref. (1)

a) Árbol de levas 

Los conductos de aceite están previstos en el árbol de levas de admisión a fin de suministrar aceite del motor al sistema VVT-i.



Un controlador de VVT-i esta provisto en la parte frontal del árbol de levas de admisión para variar la temporización de las válvulas de admisión.



Un rotor de temporización está provisto detrás del árbol de levas de admisión para activar el sensor de posición del árbol de levas.

Figura 26: Eje de levas del motor 1NZ-FE; Fuente: Ref. (1)


31


b) El sincronizador y Tensor de la cadena 

Una cadena de distribución del tipo rodillo con 8,0 mm de paso se utiliza utiliza para hacer el motor compacto y reducir el ruido. La cadena de distribución es lubricada por un chorro de aceite del lubricante del motor.

El tensor de la cadena utiliza un resorte y una presión de aceite adecuada para mantener el tensor de la cadena en todo momento lubricado. El tensor de la cadena suprime el ruido generado por la cadena de distribución. Se utiliza un mecanismo de retención de tipo trinquete en el tensor de la cadena.

Figura 27: El Tensor de la cadena; Fuente: Ref. (1)

c) Cubierta de la cadena de distribución Para la cubierta se utiliza una sola pieza, está cubierta de la cadena de distribución es de fundición de aluminio, que sella a presión completamente la parte frontal del bloque de cilindros y la culata. Se proporcionó un agujero de servicio en la cubierta de la cadena para el tensor de la cadena de distribución y así mejorar la capacidad de servicio.

Figura 28: Cubierta de la cadena de distribución; Fuente: Ref. (1)


32


4.3.7. Sistema VVT-i (sincronización variable de válvula inteligente) El sistema VVT-i está diseñado para controlar el árbol de levas de admisión dentro de un rango de 40º (del ángulo del cigüeñal) para proveer la sincronización de válvulas que se adapta de manera óptima a las condiciones del motor. Esto da cuenta de que el torque es adecuado en todos los rangos de velocidad, así como la ejecución de una excelente economía de combustible y reducir las emisiones de escape.

Figura 29: Circuito de funcionamiento del sistema VVT-i; Fuente: Ref. (1)

El uso de la señal de velocidad del motor, la velocidad del vehículo, y las señales del medidor de flujo de masa de aire, a ire, sensor de posición válvula estranguladora y el sensor de temperatura del agua, la ECU del motor puede calcular la sincronización de válvulas óptimo para cada condición de conducción y controla la válvula de control de aceite del árbol de levas. Además, la ECU del motor utiliza las señales del sensor de posición del árbol de levas y sensor de posición del cigüeñal para detectar la sincronización de válvula actual, proporcionando así un control de realimentación para lograr el objetivo de la sincronización de las válvulas.


33


Figura 30: sistema VVT-i; Fuente: ref. (1)

Las ventajas de este sistema radican en: 

Economía de combustible ya que utiliza solamente el necesario.



Menor contaminación Ambiental.



Aumento en en la potencia del motor, mejorando el llenado de los cilindros.

La computadora del sistema recibe las señales de los sensores de posición del cigüeñal, del sensor del árbol de levas y otros sensores, para que luego de que estas han sido procesadas, envié señales de activación y de desactivación a la válvula de control de aceite para adelantar o retrasar el tiempo de apertura de las válvulas de admisión a través del control de VVT-i, como pudimos apreciar en las figuras 29 y 30.


34


a) Eficacia del sistema VVT-i

*Al arrancar *Al detener el motor

Figura 31: Eficacia del Sistema VVT-i; Fuente: Ref. (1)


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b) Construcción 1) El controlador de VVT-i Este controlador se compone de una carcasa conducido por la cadena de distribución y la paleta acoplada junto con el árbol de levas de admisión. La presión de aceite enviado desde el avance o la ruta del lado de retardo en el árbol de levas de admisión provoca la rotación en el VVT-i controlado por una paleta de dirección circunferencial para variar la sincronización de las válvulas de admisión continuamente. Para asegurar la capacidad de arranque cuando el motor está parado, el árbol de levas de admisión estará en el estado más retrasado. Cuando la presión hidráulica no se aplica al controlador de VVT-i inmediatamente después de que el motor ha sido arrancado, el pasador de bloqueo bloquea el movimiento del controlador de VVT-i para evitar un ruido de golpe.

Figura 32: Controlador de VVT-i; Fuente: Ref. (1)

2) Válvula de control del aceite de la sincronización del árbol de levas Esta válvula de control de aceite de árbol á rbol de levas, controla la posición de la válvula de carrete de acuerdo con el control del ciclo de trabajo de la ECM. Esto permite aplicar la presión hidráulica a que hará el avance del controlador de VVT-i o el retardo. Cuando el motor se detiene, d etiene, la válvula de control de aceite del árbol de levas está en el estado más retardado.


36


Figura 33: Válvula de control VVT-i; Fuente: Ref. (1)

c) Funcionamiento del sistema VVT-i El controlador del VVT es una envoltura o carcaza que es impulsada por la por la cadena de distribución y la paleta que esta fijada al arbola de levas mediante un tornillo. Entre la envoltura y la paleta se forman cámaras en las cuales se va alojar el aceite del motor para ocasionar que el árbol de levas gire a la derecha o la izquierda, según sea la dirección en que dirija el flujo de aceite la válvula OCV, para adelantar el tiempo de apertura de las válvulas de admisión. Además el controlador posee un pasador, llamado pasador de bloqueo que tiene la función de producir un bloqueo entre la paleta y la envoltura, mientras el circuito es llenado por completo. De este modo se evita el golpeteo de la envoltura y la paleta durante el arranque del motor, luego de haber permanecido por un tiempo muy prolongado.

Figura 34: Controlador VVT-i; Fuente: Ref. (20) Pág. 31


37


1) Avance: Cuando la válvula de control de aceite del árbol de levas se hace funcionar como se ilustra a continuación por las señales anticipadas de la ECM, la presión de aceite resultante se aplica a la cámara de avance de tiempo lateral de la aleta para hacer girar el árbol de levas en la dirección de avance de

Figura 35: Función de avance VVT-i; Fuente: Ref. (20) Pág. 32

tiempo.

Figura 36: Función de avance VVT-i; Fuente: Ref. (1)

2) Retardo: Retardo: Cuando la válvula OCV está colocada de la forma como se muestra en la figura 37, por medio de la señal de retardo recibida por la computadora, la presión de aceite resultante se aplica en la cámara de paletas del lado de retardo de distribución para hacer girar el árbol de levas en dirección de retardo de distribución.

Figura 37: Función de retraso VVT-i; Fuente: Ref. (20) Pág. 32


38


Figura 38: Función de retraso VVT-i; Fuente: Ref. (1)

3) Retención: En esta condición podemos observar que las señales de activación y de desactivación tienen una anchura igual por lo que ambas cámaras de avance y de retraso son llenadas por igual y que la válvula OCV tomo una posición neutral manteniendo una distribución fija. La ECU del motor calcula el ángulo de distribución de objetivo de acuerdo con el estado de recorrido para efectuar el control de la forma descrita anteriormente después de ajustar la distribución de objetivo, la distribución de válvulas es retenida manteniéndola válvula de control de aceite de distribución del cigüeñal en posición neutra. Esto ajusta la sincronización de la válvula de destino en la posición deseada y evita que el aceite de motor funcione cuando no es necesario.

Figura 39: Función de Retención VVT-i; Fuente: Ref. (20) Pág. 32


39


4.4. Sistema de encendido En el motor 1NZ-FE se utiliza DIS “DIRECT IGNITION SYSTEM” (Sistema de encendido directo). El DIS es un sistema de ignición independiente en este motor, que tiene una bobina de encendido para cada cilindro (DIS mono-bobina). El DIS garantiza la exactitud de tiempo de encendido, reduce la pérdida de alta tensión, y se realiza con la fiabilidad general del sistema de encendido, mediante la eliminación del distribuidor. Las tapas de bujía, que se conectan a las bujías, se integran con las bobinas de encendido. Además, los encendedores (igniters) están encapsulados para simplificar el sistema; se utilizan bujías de iridio tipo de largo alcance.

Figura 40: Diagrama del Sistema de e ncendido DIS; Fuente: Ref. (1)

4.4.1. Bujía Se utilizan bujías de iridio del tipo de largo alcance. Las bujías del tipo de largo alcance de encendido, permite que el área de la culata tenga el espesor adecuado para acoger las bujías. Por lo tanto, la camisa de agua se puede extender alrededor de la cámara de combustión, lo que contribuye a un rendimiento de refrigeración. Las bujías de iridio se usan para un trabajo de 100.000 km (62.500 millas) sin necesidad de mantenimiento, para que el electrodo central de iridio, para que así tenga el mismo rendimiento de encendido como la bujía de tipo “punta de platino” y una excelente durabilidad.


40


Figura 41: Bujía de largo alcance y Bujía convencional; Fuente: Ref. (1)

El DIS con encendido independiente tiene el encendedor (igniter) incorporado a la bobina. Por lo general, hay tres cables que componen el circuito primario de la bobina: 

B+ (batería).



Señal IGT.



Señal IGF.

La ECM es capaz de distinguir que la bobina no está funcionando sobre la base de la señal IGF que recibe. Como la PCM sabe cuándo encender cada cilindro, entonces sabe desde que bobina esperar la señal IGF. Las principales ventajas de la DIS con encendido independiente son una mayor confiabilidad y menos probabilidad de fallo Figura 42: Monobobina con Igniter; Fuente: Ref. (2)

de encendido del cilindro.

Figura 43: Frecuencia de las Señales IGT e IGF; Fuente: Ref. (2)


41


4.4.2. Servicio de encendido adelantado A través de los equipos de diagnóstico, se puede conocer que el avance se llevó a cabo y las marcas de distribución están en la posición correcta. Con los sistemas de encendido con

Figura 44: Ajuste del tiempo de encendido; Fuente: Ref. (2)

distribuidor, el punto en que se produce la ignición puede variar debido a que el punto de referencia base se puede mover. Es muy importante que el punto de referencia base sea establecido de acuerdo a las especificaciones de fábrica. En los sistemas DLI y DIS, el punto de referencia se determina por el sensor de posición del cigüeñal y del rotor, que no es ajustable. El ángulo al que el tiempo de encendido se fija durante el ajuste del tiempo de encendido se llama el "tiempo de encendido estándar." Consiste en la puesta a punto inicial, además de un ángulo de encendido fijo (un valor que se almacena en la ECM y extraído durante el ajuste de tiempo, independientemente de las cor recciones, etc., que se utilizan durante el funcionamiento normal del vehículo). 4.4.3. Diagnóstico: Cuando el encendido está integrado en la bobina de encendido, no es posible hacer una verificación de la resistencia del bobinado primario. Una bobina primaria dañada se encuentra verificando otras funciones de la bobina y el circuito de encendido. Los códigos de falla de la serie 1300 indican, dependiendo del motor y el tipo de sistema de encendido, cuando la ECM no recibe la señal IGF. La señal IGF confirma que el circuito primario del sistema de encendido está funcionando. La falta de IGF señal indica un mal funcionamiento en el circuito primario o los componentes relacionados con la señal IGF. Si un código de falla de la serie 1300 aparece en función de IGF, es necesario comprobar visualmente el sistema de encendido y comprobar si hay chispa. Si la chispa está presente, el motor arrancará, después tendrá fallas puesto que la ECM no detecta la IGF (excepto en algunos motores equipados con DIS con encendido integrado). Además, cuando hay chispa, se confirma que los circuitos primarios y secundarios funcionan. El problema es más probable con el circuito de IGF.


42


4.4.4. ESA (Avance Electrónico de Chispa) El sistema ESA (Electronic Spark Advance) “ Avance Electrónico de Chispa ” es un

sistema en el cual la ECM controla la distribución de encendido del sistema de encendido. En el motor 1NZ-FE este módulo ESA está integrado en la ECM, desde la cual es enviada las señales IGT 1-4 y se recibe la señal IGF. En el motor 1NZ-FE las mono bobinas de encendido con encendedor integrado, tienes 3 pines de conexión, el Primero: B + que proporciona la energía positiva de 12V; el Segundo:

IGF

que es la señal de confirmación de encendido; y la tercera que

es: I G T que es la señal que viene del cerebro para encender las bobinas individualmente. 

Señal IGT: es la señal de distribución de encendido, que es enviada desde la

ECM basándose en las señales procedentes de cada sensor del motor de manera que se obténgala la óptima distribución de encendido. Esta señal IGT se activa justo antes de la distribución de encendido calculada por la microcomputadora, luego se desactiva la bujía, se descarga la chispa en el punto en que la señal se desactiva. 

Señal IGF: la fuerza contra electromotriz que se genera cuando se interrumpe

la corriente primaria causa que este e ste circuito envie una señal seña l de IGF a la ECM, el cual es detectado por la señal si el encendido ha ocurrido ó no. Esta señal es usada para el diagnostico y la funcion de aumento de proteccion. El funcionamiento de estas dos señales las podemos apreciar mejor en las figura 43.

Figura 45: Frecuencia de las Señales IGT; Fuente: Ref. (15)


43


4.5. Sistema de Combustible En el motor 1NZ-FE se usa el sistema de combustible sin retorno (EFC) para reducir las emisiones de evaporación, utiliza un depósito de combustible de plástico multicapa. Un control de corte de combustible se utiliza para detener la bomba de combustible cuando el airbag SRS se despliega en caso de colisión frontal o lateral. Se utiliza un conector rápido para conectar la tubería de combustible con la manguera de combustible para dar un servicio excelente. Se utiliza un inyector compacto del tipo de 12 hoyos para garantizar la atomización del combustible. El motor 1NZ-FE, lleva un sistema de inyección tipo de inyección IFI “inyección de combustible indirecta” SFI “Inyección Secuencial de Combustible” . Se utiliza el sistema ORVR (reabastecimiento de combustible de recuperación de vapor a bordo).

Figura 46: Componentes del Sistema de Combustible; Fuente: Ref. (1)


44


4.5.1. Sistema de combustible combustible sin retorno Se utiliza este sistema para reducir las emisiones de evaporativas. Como se muestra a continuación, se integra el filtro de combustible, regulador de presión, indicador emisor de combustible, y la válvula de corte de combustible con el conjunto del módulo de la bomba de combustible, permite interrumpir el retorno de combustible desde el área del motor y evitar el aumento de temperatura en el interior del depósito de combustible.

Figura 47: Funcionamiento del Amortiguador de pulsasiones; Fuente: Ref. (1)

4.5.2. Depósito de combustible En este motor se usa un depósito de combustible de plástico de varias capas, lo cual brinda permeabilidad. Este depósito de combustible se compone de seis capas utilizando cuatro

HDPE (polietileno de alta densidad) Material triturado

Fuera del tanque de combustible

Adhesivo EVOH (copolímero de etileno y alcohol vinílico) Adhesivo HDPE (polietileno de alta densidad)

Dentro del tanque de combustible

tipos de materiales.


Figura 48: Capas de plástico del depósito de combustible; Fuente: Ref. (1)

45


4.5.3. Control de la bomba de combustible Se utiliza un control de corte de combustible para detener la bomba de combustible cuando el airbag SRS se despliega en la parte frontal, lateral o colisión lateral trasera.

Figura 49: Circuito de Funcionamiento de la Bomba de control de combustible; Fuente: Ref. (1)

En este sistema, la señal de despliegue del airbag desde el conjunto de bolsa de aire es detectada por el ECM, y realiza el apagado del relé de apertura del circuito. Después de que el control de corte de combustible se ha activado, girando la llave de encendido de OFF a ON, se cancelará canc elará el control de corte de combustible, por lo tanto puede ser reiniciado. 4.5.4. Sistema de control de emisiones por evaporación (EVAP) 

El sistema sistema de control de emisiones por evaporación impide que que el vapor de gasolina que se crea en el depósito de combustible sea liberado directamente a la atmósfera.



El canister (depósito de carbón) almacena el vapor de gasolina que se ha creado en el tanque de combustible.



El ECM controla el VSV de purga de acuerdo con las condiciones de conducción con el fin de dirigir el vapor de gasolina al motor, donde se quema.



En este sistema, el ECM comprueba la fuga fuga de emisiones por evaporación y da salida a DTC (códigos de diagnóstico) en el caso de un fallo de funcionamiento.


46




La comprobación de fugas fugas de las emisiones emisiones de evaporación, consiste en la aplicación de una presión de vacío en el sistema, el ECM monitorea los cambios en la presión del sistema a fin de d e detectar alguna fuga.



Este sistema sistema consiste en la purga de VSV, canister, válvula válvula de reabastecimiento de combustible, módulo de la bomba del Canister, y el ECM.



El ORVR (reabastecimiento de combustible de recuperación de vapor a bordo) se función esta provista en la válvula de reabastecimiento de combustible.



El sensor de presión del canister se ha incluido para el módulo de bomba de combustible.



El filtro filtro de Canister se ha proporcionado en la línea de aire fresco. Este filtro filtro de Canister es libre de mantenimiento.



Las siguientes siguientes son las condiciones típicas típicas para permitir una comprobación de fugas de emisiones de evaporación:



Transcurridas cinco horas después de haber ap agado el motor. Altitud: menos de 2400m (8000 pies) voltaje de la batería: 10,5 V o más Interruptor de encendido: OFF La temperatura del refrigerante del motor: 4.4 a 35 ° C (40 a 95 F)



temperatura del aire de admisión: 4.4 a 35 ° C (40 a 95 F)

   

4.5.5. Diagrama del sistema EVAP

Válvula de ventilación del canister Figura 50; Fuente: Ref. (1)


47


4.5.6. Función de los los componentes principales 

Canister: Contiene bote de carbón activado para absorber el gas de vapor

que se crea en el depósito de combustible. 

Válvula de reabastecimiento de combustible: Controla la velocidad de flujo

del gas de vapor desde el depósito de combustible al recipiente cuando el sistema está purgando o durante el repostaje. 

Válvula Reductora: impide el paso de una gran cantidad de vacío durante

la operación de purga o de supervisión del sistema de afectar la presión en el tanque de combustible. 

Línea de aire fresco: el aire fresco entra en el recipiente y el aire de drenaje

limpio sale a la atmósfera. 

Módulo de la bomba canister: 

Válvula de ventilación: se abre y cierra el conducto de aire fresco de

acuerdo con las señales controladas por la ECM. 

Bomba de Detección de fugas: Se aplica presión de vacío para el

sistema de las emisiones de evaporación de acuerdo con las señales de la ECM. 

Sensor de presión del canister: Sensor de presión detecta la presión en

el sistema de emisiones por evaporación y envía las señales al ECM. 

Purga VSV: se abre de acuerdo con las señales del ECM cuando el sistema

se purga, con el fin de enviar que el gas de vapor que fue absorbido por el deposito (canister) en el colector de admisión. En el modo de monitorización del sistema, esta válvula controla la introducción del vacío en el tanque de combustible. 

Filtro del canister: Evita que el polvo y los escombros en el aire fresco entre

en el sistema. 

ECM: controla el módulo de la bomba del frasco y purgar VSV de acuerdo con

las señales procedentes de diversos sensores, con el fin de conseguir un volumen de purga que se adapte a las condiciones de conducción. Además, el ECM supervisa el sistema en busca de fugas y emite una DTC si se encuentra un fallo de funcionamiento.


48


4.5.7. Construcción y Operación del Sistema EVAP 4.5.7.1.

Válvula de reabastecimiento de combustible

La válvula de recarga de combustible se compone de la cámara A, la cámara B, y el paso limitador. A presión atmosférica constante se aplica a la cámara A. 

Durante el repostaje, la la presión interna de los aumentos de los depósitos de combustible. Esta presión hace que la válvula de reabastecimiento de combustible para levantar, permitiendo que los vapores de combustible para entrar en el bote evitar que esto ocurra.

Figura 51: Operación de la Válvula de reabastecimiento de combustible; Fuente: Ref (1)

4.5.7.2.

Admisión de combustible (Fresh Air Line)

De acuerdo con el cambio de estructura del sistema de control de emisiones evaporativas, la ubicación de una entrada de línea de aire fresco se ha cambiado de la sección del filtro de aire cerca a la entrada de combustible el cuerpo de aire de la atmosfera y la fuga de limpieza por el canister será entrar y salir del sistema a través del paso mostrado a continuación.

Figura 52: Componentes de Admisión


49


4.5.7.3.

Módulo de la bomba del canister

Módulo de la bomba del canister consiste en la válvula de purga, la bomba de detección de fugas, y el sensor de presión del recipiente. 

La válvula válvula de ventilación cambia los conductos de acuerdo con las las señales recibidas desde el ECM.



Se utiliza un tipo motor DC sin escobillas para el motor de la bomba.



Se utiliza una bomba de vacío de tipo tipo paletas.

Figura 53: Modulo de la bomba del Canister; Fuente: Ref. (1)

Diagrama simple

Figura 54: Diagrama simple del modulo de la bomba del Canister; Fuente: Ref. (1)


50


4.5.7.4.

Operación del sistema EVAP

A. Control de flujo de purgado Cuando el motor ha alcanzado los parámetros predeterminados (circuito cerrado, el motor de la temperatura del refrigerante por encima de 74º C (165 F), etc.), los vapores de combustible almacenados se purgan del bote cada vez que el purgador de VSV es abierto por el ECM. El ECM va a cambiar el ciclo de relación de trabajo de la purga de VSV, controlando así el volumen de flujo de purga volumen de flujo de purga está determinado por la presión del colector de admisión y el ciclo de relación de trabajo de la VSV purga. La presión atmosférica se permite en el recipiente para asegurar que el flujo de purga se mantiene constante siempre que el vacío de purga se aplica al recipiente. Al múltiple de admisión

Figura 55: Operacion del VSV de purgado: Fuente: Ref. (1)

B. ORVR (Reabastecimiento de combustible por Recuperación de Vapor a bordo)

Cuando la presión interna del depósito de combustible aumenta durante reabastecimiento de combustible, esta presión hace que el diafragma en la válvula de recarga de combustible para levantar, permitiendo que los vapores de combustible para entrar en el recipiente. Debido a que la válvula de ventilación está siempre abierta (incluso cuando se para el motor) cuando el sistema está en un modo distinto del modo de monitorización, el aire que ha sido limpiado a través del recipiente es descargado al exterior del vehículo a través de la línea de aire fresco. Si el vehículo está repostar en el modo de monitorización, el ECM reconocerá el reabastecimiento de combustible por


51


medio del sensor de presión del frasco, que detecta el aumento de presión repentina en el depósito de combustible, y se abrirá la válvula de ventilación.

Figura 56: Funcionamiento ORVR; Fuente: Ref. (1)

C. Comprobación de fugas EVAP La comprobación de fugas de EVAP funciona de acuerdo con el siguiente diagrama de tiempos:

Figura 57: Comprobación de fugas del EVAP; Fuente: Ref. (1)

D. Medición Presión atmosférica 1) Cuando el interruptor de encendido en la posición OFF, el VEV de purga y válvula de ventilación están apagados. Por lo tanto, la presión atmosférica se introduce en el recipiente.


52


2) El ECM mide la presión atmosférica a través de las señales proporcionadas por el sensor de presión del frasco. 3) Si el valor de medición está fuera de las normas, el ECM acciona la bomba de detección de fugas con el fin de monitorear los cambios en la presión.

Figura 58: Medición de la presión atmosferica; Fuente: Ref. (1)

E. Medición de la la Presión de fuga 1) La válvula de ventilación permanece apagado, y el ECM introduce la presión atmosférica en el recipiente y acciona la bomba de detección de fugas con el fin de crear una presión negativa. 2) En este momento, la presión no disminuirá más allá de un 0,02 en. De presión debido a la presión atmosférica que entra a través de un 0,02 en. Orificio de referencia de medición de diámetro 0,5 mm (0,02 in.). 3) El ECM compara el valor valor lógico y esta presión, y lo almacena como un 0,02 en. Fuga de presión en su memoria.


53


4) Si el valor de la medición está por debajo de la norma, el ECM determina que el orificio de referencia está obstruido y almacenar DTC (códigos de diagnóstico) P043E en su memoria. 5) Si el valor de medición medición está por encima de la norma, el ECM determina que una alta presión de caudal está pasando a través del orificio de referencia y tienda de DTC (códigos de diagnóstico) P043F, P2401, P2402, P2422 y en su memoria.

Figura 59: Comprobación del sistema de verificación de fugas; Fuente: Ref. (1)

F. Comprobación de fugas del EVAP 1) Mientras que la bomba de detección de fugas esta accionada, el ECM activa la válvula de ventilación con el fin de introducir un vacío en el recipiente. 2) Cuando la presión en el sistema se estabiliza, el ECM compara esta presión y el 0,02 en. La presión con el fin de comprobar si hay una fuga. 3) Si el valor de detección está por debajo del 0,02 pulg. De presión, el ECM determina que no hay fugas.


54


4) Si el valor de detección está por encima del 0,02 pulg. De presión y la presión atmosférica, el ECM determina que existe una fuga bruto (agujero grande) y almacena DTC P0455 en su memoria. 5) Si el valor de detección está por encima del 0,02 pulg. De presión, el ECM determina que hay una pequeña fuga y almacena DTC P0456 en su memoria.

Figura 60: Comprobación de fugas EVAP; Fuente: Ref. (1)


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G. Control del VSV de Purgado 1) Después de completar la comprobación de fugas de EVAP, el ECM esta en ON, la VSV de purga es accionado con la bomba de detección de fugas e introduce la presión atmosférica desde el colector de admisión a al canister. 2) Si el cambio de presión en este momento está dentro del intervalo normal, el ECM determina que la condición es normal. 3) Si la presión está fuera del rango normal, el ECM detendrá el monitor VSV de purga y almacenar DTC P0441 en su memoria.

Figura 61: Controlador del VSV de purgado


56


4.5.8. Sistema de inyección secuencial La inyección secuencial, es uno de los tipos de inyección intermitente, en la actualidad los sistemas de inyección intermitente, son los más aplicados en los motores a gasolina. La inyección de combustible secuencial, consiste en que la ECM, determine a los inyectores, que inyecten el combustible a cada cilindro por separado (a diferencia de la inyección continua, se puede disminuir, aumentar o parar de suministrar combustible en caso de que el motor no lo requiera); esto gracias al control exhaustivo por parte de la ECM, apelando así a la pura eficiencia. A continuación observaremos una figura, en la cual podremos apreciar una comparación del sistema de inyección Simultánea – Semisecuencial – Secuencial

Comparación de los tipos de inyección a. Simultanea


b. Semisecuencial

57

c. Secuencial


4.6. Sistemas auxiliares 4.6.1.

Sensor de temperatura de refrigerante (ECT)

El sensor de sensor de temperatura del refrigerante es una pieza importante en el motor, también se denomina ECT. Se encarga de medir la temperatura del refrigerante del motor a través de una resistencia, que provoca la caída de voltaje a la computadora para que ajuste la mezcla aire /combustible y la duración del pulso de los inyectores. Además este sensor envía información a la computadora para la activación de la moto ventilador. 

Sensor ECT funcionamiento

El sensor ECT es un termistor (una resistencia que cambia con respecto a la temperatura). Entre más se calienta el sensor menor es su resistencia. El sensor ECT está enroscado dentro del bloque del motor, en el múltiple de la toma inferior o en el cabezal del cilindro para proveer un contacto directo con el refrigerante. Nota: Cuando el motor tiene una temperatura de 20o C el voltaje es de 3 a 4V y cuando el motor alcanza su temperatura normal de operación (de 85o C a 90o C) el voltaje es de 0.5 a 0.8V

Figura 62: Sensor ECT; Fuente: Fuente: Ref. (3)

Valores resistivos de este sensor para verificar el funcionamiento correcto del sensor: 

La resistencia entre c y a es unos 2.5 kΩ

para 20 grados Celsius de temperatura del refrigerante y se usa como señal de control para el sistema de inyección. Figura 63: Diagrama del sensor ECT; Fuente: ref. (4)


58




La resistencia entre c y a es de unos 0.05 kΩ para 80 grados Celsius del

refrigerante y se usa como señal de instrumentación en el panel de instrumentos. 

Problemas asociados a un sensor de temperatura de refrigerante

Recordemos no confundir el sensor de temperatura del motor, el sensor de temperatura de refrigerante de motor y el termo-switch pues son tres dispositivos diferentes. Algunos de los problemas que se asocian a fallos en el sensor de temperatura del refrigerante son: 

Consumo excesivo de combustible.



Problemas para encender el auto en frio.



Problemas con la activación de los abanicos eléctricos de de refrigeración.

4.6.2.

Sensor de oxigeno

Los sensores de oxígeno, también conocidos como sensores Lambda o sensores de O2 en algunos fabricantes de automóviles, miden la cantidad de oxígeno en los gases de escape y envía una señal de voltaje (de 0.1 a 0.9V) a la ECM la cual ajusta la mezcla aire-combustible a un nivel óptimo. Si existe demasiado oxígeno en los gases de escape, significa una mezcla pobre (de 0.65 a 0.9V). Si existe poco oxígeno en la salida de los gases de escape, significa una mezcla rica (de 0.1 a 0.45V). Se debe dar mantenimiento al sensor de oxígeno a los 40,000 Km o antes en caso necesario, limpiándolo con gasolina blanca o líquido presurizado para limpiar carburadores.

Figura 64: Sensor de oxigeno; Fuente: Ref. (5)


59


Descripción del sensor de oxígeno El sensor de oxígeno es un pequeño generador de reacción química que informa a la computadora la calidad de los gases de escape. La computadora utiliza esta información para ajustar la mezcla de aire-combustible. El sensor de oxígeno Descripción de los cables de un sensor de oxígeno: 1. 2. 3. 4.

Figura 65: Conexión del Sensor de oxigeno; Fuente: Ref. (5)

Negro o púrpura Señal a la ECM Tierra Negro Señal a la la computadora Blanco Calentador Blanco Calentador Gris Tierra Blanco Calentador Calentador Blanco Calentador

Localización típica El sensor de oxígeno se localiza en el múltiple de escape antes del convertidor catalítico OBD I. En los sistemas OBD II se encuentra uno antes y uno después del convertidor catalítico.

Figura 66: Ubicación del Sensor de oxigeno; Fuente: Ref. (5)

Figura 67: Tubos del Sistema de Escape; Fuente: Ref. (1)

Síntomas de falla

Cuando el sensor de oxígeno falla, provoca lo siguiente: • Prende la luz Check Engine. • Alto consumo de combustible. • Emisión alta de gas contaminante.


60


4.6.3.

Sensor de detonación (KNK)

El sensor de golpeteo (KS) es una pieza de material piezoeléctrico montado en un armazón de metal y se ubica en la parte baja del pleno de admisión reportando el nivel de cascabeleo del motor. Si existe mucho cascabeleo es dañino al motor ya que indica que el tiempo está muy adelantado. Es importante que el avance sea retardado hasta que desaparezca el cascabeleo para que el motor funcione lo mejor posible y sin daños mecánicos. En este motor 1NZ-FE tiene un conector de dos cable. Dos tipos de sensores de detonación: 

Sensores de tipo KN: Estos sensores, no resonantes, poseen una amplia banda de trabajo entre 5 y 15 kHz. Pueden ser aplicados en varios tipos de motores y su frecuencia de detonación es determinada durante la calibración del motor.



Sensores de tipo KR: Son sensores resonantes con señal generada en una frecuencia específica de trabajo. Dado a esta característica, los sensores del tipo KR son desarrollados específicamente para cada tipo de motor.

Descripción del sensor KNK

Figura 68: Ubicación y partes del Sensor KNK: fuente; ref (8)

El sensor KNK sirve para detectar la explosión o detonación que existe en la cámara de combustión, enviando una señal a la computadora para ajustar el tiempo de encendido.


61


Síntomas de falla Cuando el sensor KNK falla, provoca lo siguiente: 

Explosiones al acelerar



Cascabeleo



Marcha mínima inestable



Prende la luz Check del Motor



Pérdida de potencia



Alto consumo de combustible

Señales del sensor KNK Sin detonacion

Con detonacion

Prueba del sensor KS 

Con un un probador de sensores Conecta las puntas del probador de sensores en el sensor KS.



Coloca el selector de RANGE en LOW.



Coloca el selector de función en voltios.



Golpea suavemente la superficie del sensor KS con un un objeto metálico y observa que la luz de TEST centellee para verificar que el sensor está en buen estado, en caso contrario el sensor está en mal estado y lo debes reemplazar.

Resistencia de detección del circuito abierto Durante el periodo durante el encendido está activado, la resistencia de detección de circuito abierto / en corto del sensor de detonación y la resistencia de la ECU del motor mantiene la tensión constante en el terminal KNK1 de la ECU del motor. El IC (circuito integrado) de la ECU siempre controla la tensión del terminal KNK1. Si se produce la condición de circuito abierto/ en corto entre el sensor de detonación de la ECU del motor la tensión del terminal KNK1 cambiara y la ECU del motor detectara el estado abierto / en corto corto almacenando el DTC (código de diagnóstico de averías).


62


Figura 69: Circuito del Sensor KNK: Fuente; Ref (7)

4.6.4.

SENSOR DE VELOCIDAD DE VEHICULO

La ECM usa la señal del sensor de velocidad del vehículo (VSS) para modificar las funciones del motor y poner en marcha rutinas de diagnóstico. La señal de VSS se origina por un sensor que mide la velocidad de salida de la transmisión / transaxle o velocidad de las ruedas. Diferentes tipos de sensores se han utilizado en función de los modelos y aplicaciones.

Figura 70: Sensor de velocidad: fuente; ref (11)

Señales del sensor o

en algunos vehículos, la señal del sensor sensor de velocidad del vehículo es procesada en el medidor combinado y luego enviada al ECM.

o

En algunos vehículos con sistema de frenos anti-bloqueo (ABS), la computadora del ABS procesa la señal del sensor de velocidad de la rueda y la envía al medidor combinado y luego a la ECM. Se debe consultar la EWD para confirmar el tipo de sistema que tiene el vehículo en el que se está trabajando.


63


Operación de sensor tipo Resistencia Elemento Magnético Conforme el anillo magnético gira, se produce una señal de AC (corriente alterna). Esto es convertido en una señal D dentro del sensor Tipo de interruptor Reed El tipo de interruptor de láminas es impulsado por el cable del velocímetro. Los componentes principales son un imán, interruptor de láminas, y el cable del velocímetro. Conforme el imán gira, los contactos de interruptor de láminas se abren y cierran cuatro veces por vuelta. Esta acción produce cuatro pulsos por revolución. Con el número de pulsos emitido por la VSS, el medidor combinado / ECM es capaz de determinar la velocidad del vehículo.

Figura 71: Sensor de velocidad y su circuito electrico: fuente; ref. (12)

4.6.5.

Interruptor de dirección hidráulica

Sensores de Presión de Dirección Hidráulica (PSPS) El interruptor de presión de dirección hidráulica (PSPS), registra la presión hidráulica en el sistema de dirección hidráulica. El interruptor PSPS es un interruptor normalmente cerrado que se abre por el lóbulo a medida que se incrementa la presión hidráulica. La computadora utiliza esta señal de entrada para compensar las cargas adicionales en el motor, ajustando las RPM en marcha lenta y evitando que el motor se pare durante las maniobras de estacionamiento. Nota: Existen interruptores de presión de dirección

hidráulica de tipo tipo

normalmente cerrado, normalmente abierto o de tipo resistencia variable, aunque los más comunes son los de tipo normalmente cerrado en este motor.


64


Descripción: El sw o lóbulo de presión de la dirección es utilizado principalmente para mejorar el funcionamiento en marcha mínima del vehículo. Cuenta con dos terminales una va hacia la PCM y la otra va hacia tierra. Funcionamiento: En condiciones normales el sw o lóbulo se encuentra en posición de cerrado lo que ocasiona que envíe una señal de tierra a la PCM. Para que el sw. O “bulbo” se abra se requiere de una condición, y esta se da

cuando se ejerce una carga adicional al sistema del motor girando la dirección de una manera completa o casi completa cuando el vehículo se encuentra estacionado o en una velocidad mínima. Cuando la PCM recibe esta señal del sw. De presión de la dirección ordenara un incremento en las revoluciones por minuto del motor compensando de esta manera la carga adicional al motor, de esta manera el conductor no sentirá la variación de la marcha del motor cuando gire el volante estando estacionado. Cuando la presión excede los 2758 kPa o los 400 psi el sw. Se abrirá detectando la PCM la falta de esta tierra ordenando a la válvula de aceleración “IAC” que abra. Fallas: Si usted desconecta el PSPS. De presión de la dirección encontrara normalmente que la PCM envía 12 Volts de pull up internamente la PCM utiliza este mismo voltaje para determinar que la presión a excedido los 400 psi si usted no encuentra este voltaje siga la línea hasta la PCM, si la línea está bien entonces la PCM está fallando, aunque por el tipo de proceso de señal es imposible que se dañe puede presentar fallas por uso por el mismo desgaste. En dado caso en el que usted tenga la dirección alineada usted debe encontrar tierra en cualquiera de los dos puntos si en dado caso no está presente siga la línea del PSPS. Si el sensor tiene tierra en una de sus terminales y en la otra no estando la dirección alineada entonces el PSPS. No sirve, remplácelo.


65


4.6.6.

INTERRUPTOR DE EMBRAGUE AIRE A/C

Interruptor de presión: Este interruptor funciona dependiendo de la presión del lado de alta presión del ciclo de refrigeración, que es captado por el diafragma de este interruptor. Así se evita el continuo funcionamiento del ciclo de refrigeración si aparece una presión inadecuada. Hay disponibles dos tipos – uno de corte de alta presión y otro de corte de baja presión. Circuito El diagrama del circuito para el embrague magnético del compresor incluyendo el interruptor de presión es el mostrado a la derecha. Todos los interruptores están en serie por lo que incluso si el interruptor del reforzador y el interruptor del acondicionador de aire están conectados, el embrague magnético no recibirá energía y el compresor no funcionará sino en el caso de que el termostato del aire exterior esté conectado (con la temperatura del aire de admisión superior a 0ºC o 32ºF) y el interruptor de presión esté conectado (presión del refrigerante superior a 2,11 Kg/cm2, 30 psi o 206 kPa).

Figura 72: INTERRUPTOR de A/C: fuente; ref. (16)


66


Interruptor de alta presión La compresión demasiado alta del refrigerante durante el funcionamiento del acondicionador de aire causa deterioros en el equipo. El interruptor de presión se aplica para evitar Figura 73: INTERRUPTOR de A/C: fuente; ref. (16)

este problema.

Las puntas del tipo de alta presión están normalmente cerradas pero cuando la presión en el lado de alta presión se aumenta a 23 kg/cm2 (327 psi, 2.256 kPa), el disco de resorte empuja hacia abajo el pasador y abre las puntas. Al abrirse las puntas, se desconecta el interruptor magnético, parando el compresor. Interruptor de baja presión Cuando falta mucho refrigerante en el sistema de refrigeración, causando por una filtración de gas, existe la posibilidad de que se queme el compresor. Para evitarlo,

se

detecta

la

cantidad

de

refrigerante y si es muy baja, se evitará la operación del embrague, sin tener en cuenta

la

posición

del

interruptor

del

Figura 74: INTERRUPTOR de A/C: fuente; ref. (16)

acondicionador de aire. Por tanto, el interruptor de baja presión a veces se denomina “interruptor de detección de filtraciones o escapes de gas”.

Las puntas del interruptor del tipo de baja presión están normalmente abiertas, pero cuando se aumenta la presión en el lado de alta a más de 2,3 kg/cm2 (33 psi, 226 kPa), el diafragma empuja las puntas contra la fuerza del resorte y las cierra.


67


Ubicación del montaje del interruptor Hay un interruptor de presión ubicado entre el receptor y la válvula de expansión. Nota: En algunos tipos, la ubicación del interruptor de presión está en la unidad de enfriamiento. Figura 75: INTERRUPTOR: fuente; ref. (16)

4.6.7.

RELE EFI DE UN MOTOR 1NZ – FE “TOYOTA”

Aquí está un diagrama esquemático que muestra el circuito para los inyectores de combustible. Comenzando en la parte inferior izquierda, la batería proporciona los +12 voltios que luego pasa a través de un fusible, el interruptor de llave, el bloque principal de conexiones y finalmente se divide para proporcionar calor común para los cuatro inyectores. El otro lado de los inyectores va a la ECM que conmuta corriente a tierra para cada inyector, a su vez. Nota: el 'relé EFI' no cambia el voltaje a los inyectores de encendido o apagado. Relé unipolar de dos direcciones y un rectificador de conmutación 1N4004, con un interruptor pulsador momentáneo (normalmente abierto).

Figura 76: DIAGRAMA RELE EFI; fuente: (17)


68


4.6.8.

Solenoide de control IAC (Control de Aire de ralentí)

Un sistema solenoide IAC tipo rotatorio controla principalmente las velocidades en vacío y en reposo. La velocidad de ralentí está controlada por el sistema ETCS (Sistema de control electrónico del acelerador). El ETCS está compuesto por el cuerpo de la mariposa, de accionamiento del acelerador (que se abre la válvula de mariposa), el TPS (sensor de posición del estrangulador, que detecta el ángulo de apertura de la válvula de mariposa), el PPA (sensor de posición del pedal del acelerador), que detecta la posición del pedal acelerador y el ECM que controla el ETCS-i.

Figura 77: CELENOIDE DE CONTROLI; fuente: (18)

ISC (control de velocidad de ralentí): El sistema ISC controla la velocidad de ralentí por medio de la válvula ISC, cambia el volumen de aire que esta que está circulando a través de la válvula de obturación de acuerdo con las señales procedentes de la ECU. Hay 4 tipos de válvulas ISC y son las siguientes:    

Tipo de motor de velocidad gradual Tipo de solenoide giratorio Tipo ACV de control de operación (válvula (válvula de control de aire) Tipo VSV de control control de activación activación – desactivación ( tipo de válvula de conmutación de vacío)


69


El ECM controla el volumen del flujo de aire ralentí y al ralentí para llevar a cabo el control de velocidad de ralentí (ISC). El ECM determina que el sistema está funcionando mal, se aplican las siguientes condiciones: El volumen de flujo de aire de ralentí aprendido se mantiene en el volumen



máximo o mínimo, cinco veces o más durante un ciclo de conducción. Después de conducir a 6,25 millas millas por hora o más, la velocidad real del motor



en ralentí varía desde el ralentí objetivo por entre 100 y 200 rpm, cinco veces o más durante un ciclo de conducción. Si la velocidad real de ralentí varía de la velocidad de ralentí objetivo en más



de 200 rpm cinco veces o más durante un ciclo de conducción, el ECM ilumina el molino y establece el DTC. NOTA: Las siguientes condiciones también pueden establecer P0505 DTC: El pedal del acelerador puede no estar completamente liberado.



Figura 78: Partes del ISC; Fuente: (18)

4.6.9. 

Sensor de la relación aire combustible y sensor de oxígeno calentado El sensor de la relación aire combustible y el sensor de oxígeno calentado calentado difieren en las características de salida.



Aproximadamente 0,4 0,4 V se aplica constantemente al sensor de la relación relación aire combustible, que da salida a un amperaje que varía de acuerdo con la concentración de oxígeno en la emisión de escape. El ECM convierte los cambios en la intensidad de corriente de salida en tensión con el fin de detectar de forma lineal de la actual relación de aire-combustible.



La tensión tensión de salida del del sensor de oxígeno calentado cambia cambia de acuerdo con la concentración de oxígeno en la emisión de escape. El ECM utiliza esta tensión de salida para determinar si el presente aire-combustible


70


relación es más rico o más pobre que la relación aire-combustible estequiometria.

Figura 79: Circuito eléctrico del sensor A/F y O2; Fuente: Ref. (1)

Este valor de cálculo se utiliza internamente en el ECM, y no es una tensión en bornes del ECM.

Figura 80: Diagrama del sensor A/F y O2; Fuente: Ref. (1)

1) Construcción La construcción básica del sensor de la la relación aire combustible combustible y el sensor de oxígeno calentado es el mismo. Sin embargo, se dividen en los de tipo copa y el tipo plano, de acuerdo acuerd o con los diferentes tipos de construcción calentador que se utilizan. El sensor de tipo de taza taza contiene un elemento sensor que rodea un calentador. El sensor del tipo de cepillo cepillo utiliza alúmina, que que sobresale en la la conductividad térmica y el aislamiento, para integrar un elemento sensor con un calentador, realizando así el excelente rendimiento de calentamiento del sensor. 






71


Sensor de la relación aire combustible

Sensor de oxígeno Climatizada tipo

81: Tipos de sensores de temp. y sus partes: Fuente:copa Ref. (1) tipoFigura cepilladura

5. Metodología A. Tipo de estudio: Según el nivel de conocimiento científico (observación, descripción, explicación) al que espera llegar el investigador, se debe formular el tipo de estudio, en el presente trabajo el tipo de estudio aplicado fue el de investigación documental, como también la investigación descriptiva, estudios por los cuales obtuvimos información respecto a nuestro tema de investigación, el cual es

“motor 1NZ-FE TOYOTA”

con el fin de profundizar el

conocimiento respecto a las nuevas tecnologías implementadas en este motor, y así tener capacidad de dar soluciones a los problemas que se nos presenten en nuestro campo laboral. B. METODOS: los métodos de estudio utilizados para el presente trabajo, fueron: Método teórico: fue el método de estudio, que utilizamos para obtener la



información en el marco teórico, la información que pudimos recabar del manual de

“motor

1NZ-FE TOYOTA” estuvo escrita en el idioma inglés,

por lo cual lo traducimos al español; la mayoría de la información actualmente existente respecto al motor en cuestión, están escritas en el idioma inglés.


72


Método empírico: método de estudio por el cual obtendremos experiencias,



mediante la observación, experimentación de lo estudiado en el marco teórico. C. Técnicas Observación: utilizaremos la técnicas de estudio por ser la más adecuado



para nuestro nivel de aprendizaje debido a la temporal ausencia de conocimiento práctico respecto a la reparación de motores 1NZ-FE Toyota, y como recursos auxiliares utilizamos: Fichas





Listas de chequeo de Datos

Fotografías



Grabaciones





Escalas, etc.

Modalidades que aplicaremos, observación directa e indirecta, como también la observación de campo para una mejor profundización. Entrevista: Es una técnica para obtener datos que consisten en un diálogo



entre dos personas: El entrevistador "investigador" y el entrevistado; se realiza con el fin de obtener información de parte de este, que es, por lo general, una persona entendida en la materia de la investigación. D. Instrumentos 

Guía de observación: La guía de observación será utilizada para verificar ciertos datos de importancia y de excelencia moderna dentro de la etapa de diagnóstico.

Formulación cuestionario para la entrevista: Este cuestionario para la



entrevista será formulado en la etapa de observación, este cuestionario lo utilizaremos para luego poder hacer encuestas a los compañeros de carrera como también mecánicos empíricos, para así poder evaluar su nivel de conocimiento teórico, tanto practico.


73


6. Bibliografía 1) Manual Toyota 1NZ-FE (escrito en Inglés) 2) Página Web: “e-auto.com.mx/manual_detalle.php?manual_id=250 ” tema: “Sistemas de ignición con y sin distribuidor”

3) Página Web: “www.conevyt.org.mx/educhamba/guias_emprendizaje/sensor1.pdf ” 4) Página Web: “www.pruebaderuta.com/sensor -de-temperatura.php ” 5) Página Web: “www.toyoimport.com/como -determinar-si-el-sensor-de-o -determinar-si-el-sensor-de-oxigeno-toy xigeno-toyotaotaesta-fallando ” 6) Página Web: “ www.conevyt.org.mx/educhamba/guias_emprendizaje/sensor5.pdf ” 7) Página Web: “www.mecanicabasicacr.com/inyeccion/sensor-de-detonacion-o-knocksensor.html ” 8) Página Web: “es.slideshare.net/almidon301065/3-y-4-zz-fe-toyota ” 9) Página Web: “ www.autoavance.co/blog-tecnico-automotriz/139-fallas-en-sensor-develocidad-sensores-de-volocidad-efecto-hall ” 10) Página Web: “http://e-auto.com.mx/manual_detalle.php?manual_id=223 ” 11) Página Web: “ingenierovizcaino.com/ecci/eei/sensores/xxx%20sensores %20automotriz/Sensor es%20de%20velocidad%20terminado.pdf ” 12) Página Web: “www.autoavance.co/blog-tecnico-automotriz/139-fallas-en-sensor-develocidad-sensores-de-volocidad-efecto-hall ” 13) Página Web: “www.conevyt.org.mx/educhamba/guias_emprendizaje/interruptor.pdf ” 14) Página Web: “ https://es.scribd.com/doc/236270093/220886054-Inyeccion-2-pdf 15) Página Web: “http://mail4.ansal.com.ar/Documentacion/pdfs/35605 0.pdf 16) Página Web: “ http://www.cleanmpg.com/community/index.php?threads/17063/ 17) Página Web: “ http://testengineargentina.blogspot.com/2007/02/valvula-iac.html 18) Texto PDF: “Sensores de flujo de aire” por: Beto Booster , www.encendidoelectronico.com por: Beto Booster , 19) Texto PDF: “ Sensores de temperatura ” por: Beto

www.encendidoelectronico.com 20) Texto PDF: “Sistemas de distribución variable” por: Marvin Lepiz Ugalde, INSTITUTO NACIONAL DE APRENDIZAJE “Nucleo mecánica de vehículos subsector productivo;

Vehiculos Livianos ”


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7. Recomendaciones Como estudiantes de la carrera Ingeniería Mecánica Automotriz, recomendamos a los usuarios (choferes, dueños de vehículos) que dispongan de un vehiculo con este tipo de motor “1NZ -FE”, los siguientes aspectos: 

Realizar la la revisión correspondiente según el kilometraje y las horas de trabajo (Mantenimiento Programado) para así garantizar el tiempo de vida útil de su motorizado.



Es recomendable que a la hora de conducir el vehículo, vehículo, lo haga con las precauciones necesarias, y con la respectiva revisión antes de la utilización del vehículo.



Es recomendable no sobrepasar sobrepasar los parámetros que nos dan en el manual de usuario de este motor, ya que podríamos causar daños irreversibles en nuestro motorizado, ya sea, afectando el medio ambiente, afectando la salud de los pasajeros.



Se recomienda, que al momento de comprar un motorizado con el motor “1NZ-FE” se tenga en cuenta que el motor este en buenas condiciones, y por

preferencia es mejor elegir uno motorizado, con lo sistemas ETCS-i (que vienen en los modelos a partir del 2006), DIS, EVAP, etc.,debido a que con esto sistemas, el vehículo desarrolla una mejor eficiencia de trabajo, ahorro de combustible, además de expulsar gases menos contaminantes al medio ambiente, y de esa manera poder contribuir a la preservación del medio ambiente. 

Al momento momento de comprar un vehículo con este motor, se estará estará optando por una buena opción, ya que con este motor, su vehículo brindara una buena eficiencia, siempre y cuando se tenga los cuidados y precauciones correspondientes, y cumpliendo un buen mantenimiento del motorizado.



Con la ayuda de este texto, texto, podrá identificar los los sistemas, sensores, y sus respectivas ubicaciones para así, como estudiantes poder estudiarlas y dar soluciones a los problemas que se nos presenten en el campo laboral.


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8. Anexos

Anexo 1: Motor 1NZ-FE, Probox

Anexo 1: Motor 1NZ-FE, Funcargo

Anexo 3: Cuerpo del ETCS-i (sin PPA)


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Inv 2 Gral 1nz-Fe (6.2)

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