IDENTIFICACION DE VEHICULOS A MOTOR MUNDIAL y mas tecnologia automotriz.pdf

IDENTIFICACION DE VEHICULOS A MOTOR  Número de Identificación del Vehículo (VIN) Las siglas VIN provienen del acrónimo inglés Vehicle Identification Number (VIN) y es el nú mero con el cual se identifica inequívocamente y de forma exclusiva cualquier vehículo propulsado a motor. Antes de 1980 no había un estándar aceptado para estos números, así que diversos fabricantes utilizaron diversos formatos. Actualmente un número VIN consta de 17 caracteres que no incluyen las letras I, O o Q. Un número VIN esta compuesto por distintas partes o secciones. Dependiendo del origen del vehículo existen dos estándares para componer el número de identificación del vehículo. El estándar ISO 3779, es utilizado en la Unión Europea. En Estados Unidos y Norteamérica, se utiliza un sistema más riguroso (pero más compatible). El número VIN se compone de las secciones siguientes: 1

2 3 WMI EE.UU ( >500 Identificador vehículo/año) del fabricante EE.UU ( <500 Identificador vehículo/año) del fabricante ISO 3779

45678 9 VDS Atributos Dígito de del verificación vehículo Atributos Dígito de del verificación vehículo

10

11

Año del Código modelo de planta Año del Código modelo de planta

12 13 14 15 16 17 VIS Número secuencial Identificador Número del secuencial fabricante

WMI (World Manufacturer Identifier) o identificador mundial del fabricante Los primeros tres caracteres identifican únicamente el fabricante del vehículo usando el identificador mundial del fabricante o código WMI. En Estados Unidos y Norteamérica, un fabricante que construye menos de 500 vehículos por año (<500) utiliza el noveno (9) dígito, como el tercer (3) dígito y el décimosegundo (12), décimotercero (13) y décimocuarto (14) dígito del VIN para una segunda parte de la identificación. Algunos fabricantes utilizan el tercer (3) dígito como código para una categoría de un vehículo (por ejemplo: turismo, 4x4, industrial, etc.), una división dentro de un fabricante, o ambas cosas. Por ejemplo: el código 1G está asignado como WMI a General Motors en los Estados Unidos y dentro del mismo fabricante, 1G1 representa los vehículos de pasajeros de Chevrolet (que es una marca de General Motors); 1G2, vehículos de pasajeros de Pontiac (que es una marca de General Motors); y 1GC, camiones de Chevrolet (que es una marca de General Motors). Indicando país de fabricación en el WMI El primer dígito del WMI indica la región / país en la cual está situado el fabricante. En la práctica, cada uno se asigna a un país de fabricación. En la siguiente tabla se observan las asignaciones a los países mas comunes en la fabricación de automóviles. WMI

REGION / PAIS

AH

AFRICA

•

• • •

J-R

ASIA

• • • •

NOTAS AA-AH = Sudáfrica J = Japón KL-KR =Corea del sur L = China MA-ME =India MF-MK = Indonesia ML-MR = Tahilandia PA-PE = Filipinas

•

• • • • • • • •

S-Z

EUROPA

• • • • • • • •

•

1-5

NORTEAMERICA

• •

•

6-7

OCEANIA

•

• •

8-0

SUDAMERICA

• • •

PL-PR = Malasia SA-SM = Reino Unido SN-ST-W = Alemania SU-SZ = Polonia TA-TH = Suiza TJ-TP = República Checa TR-TV = Hungría VA-VE = Austria VF-VR = Francia VS-VW = España VX-V2 = Yugoslavia XS-XW = URSS X3-X0 = Rusia YA-YE = Bélgica YF-YK = Finlandia YS-YW = Suecia ZA-ZR = Italia 1-4-5 = Estados Unidos 2 = Canadá 3 = México 6A-6W = Australia 7A-7E = Nueva Zelanda 8A-8E = Argentina 8F-8J = Chile 8X-82 = Venezuela 9A-9E-93-99 = Brasil 9F-9J = Colombia

Los WMI mas comunes La sociedad de ingenieros de automoción (SAE) en los E.E.U.U. asigna WMI a los países y a los fabricantes. La tabla siguiente contiene una lista de WMI de uso general, aunque hay muchos otros asignados. WMI A3 HD JA JF JH JK JM JN JS JT KL KM8 KMH KNA KNB

Fabricante Mitsubishi Harley Davidson Isuzu Fuji Heavy Industries (Subaru) Honda Kawasaki (motocicletas) Mazda Nissan Suzuki Toyota Daewoo General Motors (South Korea) Hyundai Hyundai Kia Kia

KNC KNM L56 L5Y LTV LVS LZM LZE MA3 SAL SAJ SCC SHS SJN SDB TMB TMT TRA TRU TSM UU1 VF1 VF3 VF7 VSS VSX VS6 VSG VSE VWV WAU WBA WBS WDB WF0 WMW WP0 W0L WVW WV1 WV2 XTA YK1 YS3 YV1 YV2 ZAM ZAP ZDF ZFA ZFF 1FB 1FC 1FD 1FM 1FU 1FV 1F9 1G 1GC

Kia Renault Samsung Renault Samsung Merato Motorcycle Taizhou Zhongneng Toyota Tian Jin Ford Chang An MAN China Isuzu Guangzhou Suzuki India Land Rover Jaguar Lotus Cars Honda (Reino Unido) Nissan (Reino Unido) Peugeot (Reino Unido) Skoda Tatra Ikarus Bus Audi (Hungría) Suzuki (Hungría) Dacia (Rumania) Renault Peugeot Citroën Seat Opel (España) Ford (España) Nissan (España) Suzuki (España - Santana Motor) Volkswagen (España) Audi BMW BMW M Mercedes Benz Ford (Alemania) Mini Porsche Opel Volkswagen Volkswagen (Vehículos Comerciales) Volkswagen (Bus/Van) Lada/AutoVaz (Rusia) Saab Saab Volvo Cars Volvo Trucks Maserati Biturbo Piaggio Vespa Ferrari Dino Fiat Ferrari Ford Motor Company Ford Motor Company Ford Motor Company Ford Motor Company Freightliner Freightliner FWD Corp. General Motors Chevrolet

1G2 1GM 1H 1L 1ME 1M1 1M2 1M3 1M4 1R9 1N 1VW 1XP 1YV 2FA 2FB 2FC 2FM 2FT 2FU 2FV 2G 2G1 2G2 2HM 2M 2T 2WK 2WL 2WM 3FE 3G 3N 3VW 4F 4M 4S 4US 4UZ 4V1 4V2 4V3 4V4 4V5 4V6 4VL 4VM 4VZ 5L 5N1 5NP 6F 6G2 6H 6MM 6T1 8AG 8GG 8AP 8AF

Pontiac USA Pontiac Honda USA Lincoln Mercury Mack Truck Mack Truck Mack Truck Mack Truck Roadrunner Hay Squeeze Nissan USA Volkswagen USA Peterbilt Mazda USA Ford Motor Company Canada Ford Motor Company Canada Ford Motor Company Canada Ford Motor Company Canada Ford Motor Company Canada Freightliner Freightliner General Motors Canada Chevrolet Canada Pontiac Canada Hyundai Canada Mercury Toyota Canada Western Star Western Star Western Star Ford Motor Company Mexico General Motors Mexico Nissan Mexico Volkswagen Mexico Mazda USA Mercury Subaru-Isuzu Automotive BMW USA Frt-Thomas Bus Volvo Volvo Volvo Volvo Volvo Volvo Volvo Volvo Volvo Lincoln Nissan USA Hyundai USA Ford Motor Company Australia Pontiac Australia (GTO) General Motors-Holden Mitsubishi Motors Australia Toyota Motor Corporation Australia Chevrolet Argentina Chevrolet Chile Fiat Argentina Ford Motor Company Argentina

8AD 8GD 8A1 8AK 8AJ 8AW 93V 9BG 935 9BD 9BF 93H 9BM 93Y 93R 9BW

Peugeot Argentina Peugeot Chile Renault Argentina Suzuki Argentina Toyota Argentina Volkswagen Argentina Audi Brasil Chevrolet Brasil Citroën Brasil Fiat Brasil Ford Motor Company Brasil Honda Brasil Mercedes Benz Brasil Renault Brasil Toyota Brasil Volkswagen Brasil

Sección del descriptor del vehículo (VDS) El VDS o descriptor del vehículo está identificado desde el cuarto (4) hasta el noveno (9 ) dígito del VIN. Esto se utiliza, según regulaciones locales, para identificar el tipo de vehículo y puede incluir la información sobre la plataforma usada, el modelo, y la carrocería. Cada fabricante tiene un sistema único para usar este campo. Dígito de verificación (solo norteamérica) Un elemento, que es bastante constante en el uso, es utilizar el noveno (9) dígito como número de verificación, obligatorio para los vehículos en Norteamérica y bastante usado fuera de esta norma.

Sección de identificador del vehículo(VIS) La secuencia letras / números desde el décimo (10) hasta el decimoséptimo (17) dígito se emplea para identificar la sección de identificador del vehículo o VIS. Esta es utilizada por el fabricante para identificar el vehículo de forma individual en toda la secuencia del VIN. El VIS puede incluir información sobre las opciones instaladas, opciones de motor, fecha de fabricación y opciones de transmisión, pero a menudo solo se trata de un número secuencial simple. De hecho, en Norteamérica, los cinco últimos dígitos deben ser numéricos. Código del año del modelo (solo norteamérica) Un elemento constante del VIS es el décimo (10) dígito, que se requiere (en Norteamérica) para codificar el año del modelo del vehículo. Código de planta (solo norteamérica) Otro elemento usado (que es obligatorio en Norteamérica) es el undécimo (11) dígito como forma de codificar la planta de fabricación del vehículo. Aunque cada fabricante tiene su propio sistema de códigos de planta, su localización en el VIN se estandardiza. La codificación para el año del modelo Además de las tres letras que no se permiten dentro del VIN (I, O y Q), las letras U, Z y el dígito 0 no se utilizan para el código de año del modelo. Observar que el código del año es el año en el cual se construye un vehículo o un modelo. El año 1980 se codifica como “A”, y los años siguientes se incrementan a través de las letras permitidas, de modo que “Y” representa el año 2000. Del año 200 1 al 2009 se codifica con los dígitos 1 a 9.

Código A B C D E F G H J K

Año 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989

Código L M N P R S T V W X

Año 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999

Código Y 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Año 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Cálculo del dígito de verificación En primer lugar, encontrar el valor numérico asociado a cada letra en el VIN (I, O y Q no se permiten.) según queda representado en la siguiente tabla: A --> 1 B --> 2 C --> 3

J --> 1 K --> 2 L --> 3

S --> 2 T --> 3 U --> 4

D --> 4 E --> 5 F --> 6 G --> 7

M --> 4 N --> 5 O --> No permitido P --> 7

V --> 5 W --> 6 X --> 7 Y --> 8

H --> 8 I --> No permitido

Q --> No permitido R --> 9

Z --> 9

En segundo lugar, obsevar el factor multiplicador del valor de cada dígito y para cada posición en el VIN excepto el noveno (9) (es la posición objeto de este cálculo - la posición del dígito de verificación), tal y como se muestra en la siguiente tabla: Primero: x 8

Quinto: x 4

Décimo: x 9

Décimocuarto: x 5

Segundo: x 7 Tercero: x 6 Cuarto: x 5

Sexto: x 3 Séptimo: x 2 Octavo: x 10

Undécimo: x 8 Duodécimo: x 7 Decimotercero: x 6

Décimoquinto: x 4 Décimosexto: x 3 Decimoséptimo: x 2

En tercer lugar, multiplicar los números y los valores numéricos de las letras por su factor asignado en la tabla anterior, y sumar todos los productos resultantes. Dividir la suma de los productos por 11. El resto es el dígito de verificación. Si el resto es 10, el dígito de verificación es la letra X. Comprobar la forma de trabajo en el siguiente ejemplo: Considerar el VIN hipotético 1M8GDM9A_KP042788, donde el noveno (9) dígito está representado por el guión bajo. VIN Valor de cada dígito Factor multiplicador Productos

1 1 x8 8

M 4 x7 28

8 8 x6 48

G 7 x5 35

D 4 x4 16

M 4 x3 12

9 A _ K P 0 9 1 2 7 0 x2 x10 x9 x8 x7 18 10 18 56 0

4 4 x6 24

2 2 x5 10

7 7 x4 28

8 8 x3 24

8 Suma 8 de los x2 productos 16 351

La suma de los 16 productos es 351. Al dividirse por 11 da un resto de 10, así que el dígito de verificación es “X” y el VIN completo es 1M8GDM9AXKP042788.

Identificación de Vehículos en Europa Ford - Europa Ejemplo de códigos de identificación VIN para Ford Focus (hasta 11/2004) El número completo de identificación del vehículo (VIN) se identifica por los asteriscos situados al principio y al final del mismo. El VIN para fines de matriculación va estampado en la carrocería, en el lado derecho del panel del piso, debajo de una tapa de plástico. El número de identificación del vehículo también está situado en la placa VIN. La placa VIN se encuentra dentro del compartimento motor, en el travesaño delantero de la carrocería, delante del conducto de admisión de aire. La etiqueta visible del VIN va fijada al tablero de instrumentos. Se coloca cerca del cristal del parabrisas, en el lado izquierdo del vehículo, y puede verse desde el exterior.

A VIN visible a través del parabrisas B VIN en la placa de indentificación

Número de bastidor (VIN) VIN CASILLA A B C D E F G H I

WFO A XX G B A B C D E Código de planta de fabricación Tipo de carrocería Siempre tiene como valor X Fabricante Planta de montaje Modelo Año de fabricación Mes de fabricación Número de serie del vehículo

B F

A B

S G

U H

28788 I

Codificación de cada casilla CASI LLA A - Código de planta de fabricación

Código WFO

Planta de fabricación Ford Werke A.G., Alemania (vehículos europeos)

CASI LLA B - Tipo de carrocería

Código A B F N

Tipo de carrocería 5 puertas 3 puertas 4 puertas Familiar

CASI LLA C - Siempre tiene como valor XX CASI LLA D - Fabricante y planta de montaje

Código G W

Fabricante y planta de montaje Ford Alemania Ford España

CASI LLA E - Planta de montaje

Código GC WP

Planta de montaje Saarlouis / Alemania Valencia / España

CASILLA F - Modelo

Código D

Modelo Focus

CASI LLA G - Año de fabricación

Código W X Y 1 2 3 4 5

Año de fabricación 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

CASI LLA H - Mes de fabricación

Mes / Año Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio

1998 L Y S T J U M

1999 C K D E L Y S

2000 B R A G C K D

2001 J U M P B R A

2002 L Y S T J U M

2003 C K D E L Y S

2004 B R A G C K D

2005 J U M P B R  A

Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

P B R A G

T J U M P

E L Y S T

G C K D E

P B R A G

T J U M P

E L Y S T

G C K D E

CASI LLA I - Número de serie del vehículo

Placa de identificación

Ampliar imagen

Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

DESCRIPCION Código de homologación de tipo Número de bastidor (VIN) Peso máximo autorizado (PMA) Peso bruto del vehículo y remolque (GTM) Carga máxima del eje delantero Carga máxima del eje trasero Emisiones de escape (sólo Diesel) Versiones Tipo Código de nivel de emisiones Códigos de color de la carrocería Códigos de la tapicería Relación de desmultiplicación final Códigos de la caja de cambios Códigos del motor Lado del volante

Descripción de elementos y variantes de codificación Elementos del nº 1 al nº 6 ( en la placa de identificación del vehículo)

Nº 1 2

DESCRIPCION Códigos de aprobación de tipos. Código exclusivo exigido por la ley en determinado países. Número de identificación del vehículo (VIN)

Peso máximo autorizado. Peso máximo admitido del vehículo cargado en los países donde la legislación así lo requiera. Peso bruto del vehículo y remolque. Peso máximo combinado del vehículo, más la caravan el remolque. Carga máxima del eje delantero. Carga máxima permitida en las ruedas delanteras del vehículo. Carga máxima del eje trasero. Carga máxima permitida en las ruedas traseras del vehículo.

3 4 5 6

Elemento nº 7 - Nivel de emisiones (sólo diesel). De momento vacío. Elemento nº 8 y 9 - Versiones (en la placa de identificación del vehículo)

Código DAW DBW DFW DNW DAX DBX DFX DNX

Descripción 5 puertas 3 puertas 4 puertas Familiar 5 puertas con gas licuado de petróleo 3 puertas con gas licuado de petróleo 4 puertas con gas licuado de petróleo Familiar con gas licuado de petróleo

Elemento nº 10 - Código de nivel de emisiones ( en la placa de identificación del vehículo)

Código E Q S 5 6 7

Descripción Nivel de emisiones 15 / 04 CEE 96 CE 2000 Nivel de emisiones D3 Nivel de emisiones D4 / E4 Requisitos de fase IV

Elemento nº 11 - Códigos de color de carrocería (en la placa de identificación del vehículo)

Código A A B C D E E F G G H I J K K2 L M M N O P Q R

Descripción Metropolis Blue Medium Harvest Gold Dark True Blue" Colorado Red Machine Silver Radiant Red Oyster Silver Panther Black Amparo Blue Jewel Green State Blue Ink Blue Aquamarine Frost Magnum Grey Smoke Stone Capri Blue Pacific Green Techno Silver Diamond White Moondust Silver Pepper Red Imperial Blue Bright Blue

S T T U V W X

Citrus Gold Light Sapphire Blue Blue Print Vitro Zinc/Indian Yellow Juice Green Neptune Green

Elemento nº 12 - Códigos de tapicería ( en la placa de identificación del vehículo)

Código AB AC AE AF AG AJ AK AL AR AS AT AU CB CE CF CU DB DE DF DH DK EJ GS HS KS

Descripción Finesse - Midnight Black Swift - Midnight Black Cuero - Midnight Black Venice - Midnight Black Amandine - Midnight Black Grain - Midnight Black Match - Midnight Black Waffle - Midnight Black Racing Blue - Midnight Black Harlequin - Midnight Black Martre - Midnight Black Bussac - Midnight Black Finesse - Medium Parchment Cuero - Medium Parchment Venice - Medium Parchment Bussac - Medium Parchment Finesse - Medium Dark Gray Cuero - Medium Dark Gray Venice - Medium Dark Gray Focus II - Medium Dark Gray Match - Medium Dark Gray Grain - Ebony Harlequin - Red Harlequin - Blue Harlequin - Green

Elemento nº 13 - Relación de desmultiplicación final (en la placa de identificación del vehículo)

Código B G H L N U 4

Descripción 4.06 3.61 4.16 4.20 3.41 3.56 3.82

Elemento nº 14 - Código de la caja de cambios ( en la placa de identificación del vehículo)

Código Q R W 2

Descripción Caja de cambios manual de 5 velocidades (MTX75) Caja de cambios manual de 6 velocidades (MT285) Caja de cambios manual de 5 velocidades (iB5) Caja de cambios automática de 4 velocidades (4F27E)

Elemento nº 15 - Códigos de motor ( en la placa de identificación del vehículo)

Código A B C F H J K L M P Q S T U

Descripción Endura-DI/TDDi 1,8l (55 kW/75 CV) DuraTorq-TDCi 1,8l (85 kW/115 CV) Zetec-SE 1,6l (Etanol) Endura-DI/TDDi 1,8l (66 kW/90 CV) Zetec-E 1,6l (91 RON) Zetec-E 1,8l (gas licuado de petróleo) Motor Zetec-E 2,0l DuraTorq-TDCi 1,8l (74 kW/100 CV) Zetec-E 1,8l Zetec-SE 1,4l Zetec-SE 1,6l Duratec-ST 2,0l (127 kW/173 CV) Duratec-RS 2,0l (158 kW/215 CV) Duratec 1,6l (91 RON)

Elemento nº 16 - P osición del volante (en la placa de identificación del vehículo)

Código A-C-1-3-5-7 B-D-2-4-6-8

Descripción Volante a la izquierda Volante a la derecha

ADMISIÓN VARIABLE En el colector de admisión de un motor de gasolina se producen movimientos de los gases de admisión debido a la diferencia de presión existente entre el interior del cilindro y el conducto de admisión. Debido a la apertura y cierre de la válvula de admisión este movimiento es pulsante con lo que el llenado óptimo del cilindro varía según las revoluciones de trabajo del motor. Para lograr un llenado óptimo del cilindro, se diseñan los colectores de admisión de forma que las ondas pulsantes generadas sean mínimas y se produzca un caudal y una depresión de aire estable. Se establece pues, que las ondas pulsantes de aire generadas se pueden controlar mediante la variación de la longitud y el diámetro del colector de admisión.

De hecho y aprovechando el fenómeno que se produce, se puede llegar a conseguir con un óptimo diseño del colector, una “sobrealimentación” natural, con lo que se conseguirá un llenado pleno del cilindro. No obstante, el problema sigue presente, ya que sólo se puede conseguir el llenado total del cilindro para un determinado régimen de vueltas. Así se puede afirmar que el carácter del motor variará en gran medida por el diseño del colector de admisión. Para conseguir un motor capaz de alcanzar altos regímenes de giro de motor, el colector de admisión ha de ser lo más corto posible, lo cual irá en perjuicio del comportamiento en regímenes medios, en el que se crearán grandes vacíos, por la falta de llenado de los cilindros. Así mismo para conseguir motores con un elevado par en regímenes medios, la longitud del colector de admisión ha de ser considerablemente más larga, para conseguir una mayor velocidad del aire de entrada hacia el motor y así conseguir un llenado óptimo de los cilindros, perdiendo eficacia en altos regímenes de giro. Debido a estas diferencias de comportamiento, se recurre a un sistema con control electrónico, el cual gestiona el paso de aire por un colector con una trama doble de conductos de admisión, cortos y largos, con lo cual se consigue una relación de llenado de cilindros óptimo, mejorando el comportamiento del motor en toda la banda de funcionamiento del mismo, sin vacíos ni altibajos. En efecto, controlando la longitud del colector de admisión, se logra variar la velocidad de entrada del aire hacia el motor, y por lo tanto las turbulencias que se generan dentro del cilindro. Dependiendo del tipo de turbulencia obtendremos una mejora de par motor a medios regímenes, o bien, un incremento de velocidad en subidas bruscas de vueltas de motor. Así para lograr un

incremento del par motor a medios regímenes se ha de lograr que las turbulencias en el interior del cilindro tengan una forma parecida a un remolino en sentido horizontal o vertical y las denominaremos turbulencias horizontales y verticales respectivamente.

TURBULENCIA VERTICAL

TURBULENCIA HORIZONTAL

Para lograr una turbulencia de tipo horizontal o vertical se necesita principalmente que la longitud del colector de admisión sea larga, para lograrse un a aceleración máxima del aire de entrada a la válvula de admisión, así mismo es necesario también que tanto la cámara de combustión como la cabeza del pistón estén diseñadas de forma que faciliten ésta turbulencia de forma que dentro del cilindro se genere un remolino siempre manteniéndose en plano horizontal o vertical Así mismo para lograr un incremento rápido y constante de régimen de motor se necesita que el aire de admisión circule lo más libre posible hacia la válvula de admisión por lo que la entrada del mismo y la longitud del colector de admisión han de ser lo más cortas posible. Hace algunos años se podía definir el carácter de un motor variando cualquiera de estos parámetros de forma, que, durante la vida útil del motor se hacía muy costoso él cambiarlos. Actualmente es posible definir de forma variable la entrada de aire de admisión mediante colectores con conductos dobles, unos cortos y otros largos, que están controlados por el cierre o apertura de mariposas que interceptan la entrada de aire por los distintos conductos de la admisión, o bien, a través de colectores modulares, formando dos partes independientes, de las que una de ellas bascula sobre la otra, variando de esta manera la longitud del colector de admisión. Colector largo

Colector corto

Para controlar el movimiento de las mariposas o del colector modular se procede actuando sobre válvulas de vacío o motores eléctricos que transmiten movimiento al eje de mando de las mismas. En el caso de tratarse de válvulas de vacío, éstas van controladas mediante electroválvulas, que dejarán pasar vacío proveniente de un pulmón de reserva. Estas electroválvulas adquieren la señal de mando de la U.C.E., la cual, en función de las señales recibidas de revoluciones, carga y en algunos casos corte de inyección, activará o desactivará las mismas. Así mismo, en el caso de tratarse de un motor eléctrico, la señal de mando también procede de la U.C.E. Lógica de mando El mando del colector de admisión variable varía según fabricantes y modelos de motor. Por ejemplo, en el caso de Alfa Romeo, el mando sobre conductos cortos del colector se produce entre las velocidades de motor de ralentí y hasta 3000 r.p.m. aproximadamente, para, a partir de este régimen y hasta 5200 r.p.m., entrar en función de colector largo, para mejorar el par motor. A partir de 5200 r.p.m. y hasta el final de la banda de utilización del motor entra en función de colector corto, lo cual mejora fuertes incrementos de régimen.

Gráfico de funcionamiento del colector modular

Comprobación del sistema La comprobación del sistema se efectuará de la siguiente manera: •

•

•

Se aplicará vacío a las válvulas neumáticas y se verificará físicamente que el mecanismo de accionamiento de las mariposas funcione correctamente. Se comprobará asimismo, que, el vacío aplicado a las válvulas neumáticas, se mantenga estable durante largo tiempo, ya que de lo contrario tendríamos una fisura en su membrana. Se comprobará la tensión que llega a las electroválvulas de control, que están accionadas por la U.C.E., controlando la variación de la tensión (0v-5v/12v) en

• •

función de las revoluciones de motor. Se comprobará el valor de resistencia del solenoide de la electroválvula.

Comprobación de las válvulas neumáticas mediante aplicación de vacío

Comprobación de la resistencia de la electroválvula de control. << Volver Inicio | Agenda | Asesoria técnica | Esquemas eléctricos | Opiniones del sector | Novedades Notas del profesor | Carrocería | Pintura | Formación | Artículos técnicos | Foros | Concurso Noticias del sector | ¿Qué es S.O.S. CAR?

DISTRIBUCIÓN VARIABLE

Angulo de ajuste del variador en A relación a la polea del cigüeñal Angulo de ajuste del variador en relación al árbol de levas 1 Polea del árbol de levas 2 Variador de ajuste 3 Arbol de levas B

Desde el punto de vista teórico, la válvula de admisión, en un motor de cuatro tiempos, se abre en el momento en el que el pistón está en P.M.S. para cerrarse en cuanto el pistón esté en el P.M.I. En el sentido práctico, esto es, de momento, imposible que ocurra, ya que se debe contar con que la leva de empuje de la válvula no recorre un camino abierto-cerrado, sino que, lo hace de manera progresiva y en función del mecanizado de la misma. Debido a este problema, cuando el pistón inicia su carrera desde el P.M.S. hacia el P.M.I, la válvula de admisión comienza a abrirse y solamente estará abierta completamente cuando el pistón haya alcanzado la mitad de su recorrido, para cerrarse de nuevo en el momento en que el pistón alcanza el P.M.I. Debido a esto, se observa pues, que el llenado del cilindro no será del todo efectivo, ya que la válvula de admisión permanece abierta totalmente durante un espacio de tiempo muy breve. Para solucionar el problema, se puede adelantar el momento de apertura de la válvula de admisión unos determinados grados antes de que el pistón inicie su carrera hacia el P.M.I., con ello se conseguirá que la válvula esté abierta totalmente durante un tiempo mucho mayor, produciéndose un llenado altamente efectivo del cilindro. Partiendo de un árbol de levas fijo, podemos determinar que a un determinado valor de avance de apertura de la válvula de admisión, el carácter del motor será totalmente diferente (al igual que ocurre variando la longitud del colector de admisión), ya que el valor del cruce de válvulas permanece estable, produciéndose por tanto un avance en el cierre de la válvula de admisión, por lo que el pistón en su carrera ascendente tendrá que vencer una mayor presión, debido a los gases que se encuentran ya en el interior del cilindro. Debido a éste fenómeno podemos afirmar que si variamos el avance de apertura de la válvula de admisión también variamos el momento de cierre, en el cual se producirá un avance, que hará que el pistón tenga que vencer una fuerza mayor en su carrera ascendente, lo cual comportará una pérdida de rendimiento a determinados regímenes, en los cuales el valor del par de arrastre del motor son mínimos. Por lo descrito en el párrafo anterior, se deduce que, los vehículos que carecen de distribución variable, en el diseño del árbol de levas es necesario encontrar un compromiso efectivo entre una marcha en ralentí suficientemente estable y una potencia máxima elevada por un lado y un par alto en el régimen de cargas parciales por otro. Por otra parte, la columna de aire que se forma en el colector de admisión esta sujeta a múltiples oscilaciones (debido principalmente al retardo y avance de apertura de la válvula de admisión), dependiendo de las revoluciones de giro del motor. Estas oscilaciones de frecuencia variable, tienen un efecto negativo en el llenado pleno del cilindro, ya que, la mezcla gaseosa que se encuentra en el colector de admisión, formará corrientes de aire de valores y sentido diferentes, dependiendo de la posición de apertura de la válvula de admisión, de las condiciones de carga y de las revoluciones de giro del motor. Por ello, variando el tiempo de apertura de la válvula de admisión, se consigue estabilizar dichas frecuencias de oscilación del aire de entrada, mejorando el caudal y el flujo del aire de entrada al cilindro.

VARIADOR DE FASE

1. 2. 3.

Polea del árbol de levas Muelle Dientes helicoidales exteriores 4. Adaptador con ranuras anulares 5. Cámara delantera de alimentación de aceite 6. Cámara trasera de alimentación de aceite 7. Cámara trasera 8. Cámara delantera 9. Tapón obturador con junta 10. Dientes helicoidales interiores

Actualmente existe una solución al problema con la utilización de sistemas de ajuste de la geometría de la distribución, comandados electrónicamente, a través de la U.E.C. de control de motor, la cual y en función de las revoluciones de giro y de la carga de motor, variará el avance del árbol de levas de admisión en relación a su configuración estática. Mapa cartográfico de una distribución variable: •

•

•

Coordenada X: carga de motor Coordenada Y: régiman de giro del motor Coordenada Z: ángulo de ajuste

Para poder realizar la variación del ángulo de apertura de la válvula de admisión, se hace normalmente avanzando o retrasando el giro del árbol de levas de admisión respecto al ángulo estático de calado. Esto se hace normalmente a través de un engranaje helicoidal, del cual un extremo está conectado con el árbol de levas y el otro con el piñón de la distribución, el cual variará el ángulo de referencia entre el piñón y el árbol de levas en función de la presión de aceite suministrada por el sistema de mando electrónico. A este elemento se le denomina variador de fase. La presión de aceite que llega al variador de fase es regulada por una electroválvula que es controlada a su vez por la U.C.E. de gestión de motor. Por ello hay que tener muy en cuenta en este tipo de motores la calidad del aceite lu bricante, así como el perfecto funcionamiento del sistema de lubricación (bomba de aceite, conductos, etc.), ya que puede afectar negativamente al buen funcionamiento del sistema. ALFA ROMEO

En el caso de Alfa Romeo el mando del variador de fase es comandado por una electroválvula que puede tomar dos posiciones, una cerrada (FC), en la cual no llega tensión a la electroválvula (1), por lo que el cuerpo de la válvula (2), empujado por el muelle antagonista (3), permanece levantado, impidiendo que el aceite que llega del conducto (A) alcance al variador. En esta posición la puesta en fase de las válvulas de admisión coincide con el avance estático de la distribución. Cuando se requiere la posición abierta (FA), le llega una tensión de excitación a la electroválvula (1), por lo que el cuerpo de la válvula (2) será empujado hacia abajo. En esta posición el aceite que proviene del conducto (A) entra en la cámara (B) del pistón, y de ahí, a través de un orificio específico, entra en el canal (C) que hay en el interior de este último. Desde el canal (C), el aceite solamente puede salir por el orificio superior (D) comunicado con el conducto (D) de envío de aceite al variador, ya que el orificio inferior, al haber bajado el cuerpo de la válvula (2), ya no está comunicado con el conducto de escape (E). El aceite, a través del conducto (D) y (F), llega a la cámara (G) desplazando axialmente el pistón (4), hacia el motor, el cual al tener un dentado helicoidal en el exterior, está obligado a girar hacia la derecha. Su rotación es transmitida mediante un perfil ranurado de dientes rectos, al piñón (5) el cual, enroscado sobre el cuello roscado del árbol de levas (6), transmite la rotación del árbol, variando de este modo 25 grados la puesta en fase de las válvulas de admisión. Cuando la electroválvula (2) deja de recibir tensión de mando, vuelve a su posición inicial, interrumpiendo el flujo de aceite a presión hacia el pistón (4), pero permitiendo el retorno del mismo hacia el escape, gracias al empuje del muelle antagonista (7). El conducto (L) permite la lubricación del perno del árbol de levas en la distintas condiciones de funcionamiento. El aceite que por pérdidas llega hasta la cámara (H) de la electroválvula se descarga a través del conducto de drenaje (E). Para efectuar la comprobación del funcionamiento de éste sistema, se comprobará la resistencia de la bobina de la electroválvula y la tensión que llega a la misma, para lo cual será necesario provocar variaciones de carga y revoluciones de motor. El valor de dicha tensión para éste sistema será de 12 voltios en el caso de encontrarse el sistema activo y de 0 voltios en el caso de que el sistema esté inactivo. En éste sistema el control de la electroválvula se realiza con el método abierto-cerrado, por lo que cuando dicha electroválvula recibe tensión, se produce el avance máximo que permite el variador de fase. Lógicamente, cuando no recibe tensión el variador de fase hará que la posición del árbol de levas coincida con la posición estática del piñón de la distribución. FORD (VCT)

Sistema de mando de la unidad VCT 1.

2. 3.

4.

5.

6. 7.

Sensor de posición de mariposa (carga de motor) Sensor de flujo de aire Sensor de temperatura de refrigerante Sensor de posición de cigüeñal (revoluciones ) Sensor de posición del árbol de levas (fase) Sensor de temperatura de aire Electroválvula de mando VCT

En el caso de Ford en su motor Zetec-S 1.7 VCT (Variable Cam Timing) montado en el Puma, la comprobación del sistema es diferente al procedimiento seguido con Alfa Romeo, ya que en éste sistema no existe un ciclo abierto-cerrado, sino, una polarización variable de la bobina de la electroválvula de control del variador de f ase. El calado del árbol de levas se verá influido por la temperatura del aire de admisión, por la temperatura del refrigerante motor, por la posición exacta del motor y por la masa de aire aspirada, además de las diferentes condiciones de carga y de régimen de giro del motor.

1. 2. 3. 4.

Conexión eléctrica. Paso de aceite a la cámara trasera. Paso de aceite a la cámara delantera. Orificio de retorno de aceite. Orificio de alimentación de aceite.

A la electroválvula de control se le hace llegar un positivo de contacto y la UEC de control de motor modulará el nivel de negativo en el otro terminal de alimentación de la electroválvula, por lo cual, el ciclo de funcionamiento no será conectadodesconctado, sino que, por el contrario establecerá un ángulo de apertura de leva de admisión diferente siguiendo un mapa cartográfico establecido en la UEC de inyección, aunque el variador de fase solamente permite el avance del árbol de levas respecto del cigüeñal, partiendo de una posición estática de la distribución del motor.

Funcionamiento de la electroválvula VCT. •

•

•

•

•

•

•

AConduct o de aceite hacia la cámara delanter a. BConduct o de aceite hacia la cámara trasera. 1Muelle. 2- Pistón de control. 3Solenoid e. 4Núcleo de electroi mán con pasador de empuje. 5-

•

•

Conexión eléctrica. 6Alimenta ción del aceite del motor. 7Retorno de aceite.

El funcionamiento de la electroválvula de control del VCT controla el paso de aceite hacia el variador hidráulico. Como se ha dicho anteriormente, la variación de corriente es constante, por lo que el pistón de control alojado en el interior de la electroválvula está en continuo movimiento, por lo que se garantiza un ajuste rápido del variador. Además con ello se impide el agarrotamiento del pistón. La corriente que la UEC de inyección deja pasar a la electroválvula VCT es variable entre 0 y 1 amperios. La corriente variará en función de la variación de impulsos de masa que lleguen a la electroválvula. Circuito de aceite de la unidad VCT

Comienzo del ajuste del árbol de levas hacia la posición avanzada

• • •

1-Cámara delantera. 2-Pistón de ajuste. 3-Cámara trasera.

El aceite pasa a través de la electroválvula y a través de las ranuras anulares del variador del árbol de levas y del tornillo hueco a la cámara delantera que, como consecuencia, está bajo presión. El pistón de ajuste se desplaza axialmente en los dientes helicoidales. El calado del árbol de levas se ajusta en la dirección del avance. Por medio del desplazamiento axial, el aceite es obligado a salir de la cámara trasera a través del hueco existente en los dientes, hacia los orificios longitudinales dentro del variador. El aceite puede entonces retroceder hacia la culata a través de las ranuras anulares del variador del árbol de levas y de los orificios de retorno abiertos del pistón de control de la electroválvula VCT. Comienzo del ajuste del árbol de levas hacia la posición retardada.

• •

A-Conducto de aceite hacia la cámara delantera. B-Conducto de aceite hacia la cámara trasera.

El aceite pasa a través de la electroválvula VCT y a través de las ranuras anulares del variador del árbol de levas, los orificios longitudinales dentro del variador y la separación entre los dientes a la cámara trasera que, como consecuencia de esto, se encuentra bajo presión. El pistón de ajuste se desplaza axialmente en los dientes helicoidales. El calado del árbol de levas se ajusta en la dirección del retardo. El movimiento axial hace que el aceite salga de la cámara delantera a través del tornillo hueco. El aceite puede retroceder a la culata través de las ranuras anulares del variador del árbol de levas y de los orificios de retorno abiertos del pistón de control de la electroválvula VCT. Diagrama eléctrico sistema VCT de Ford

Por lo tanto, para efectuar la comprobación del sistema, se procede de la siguiente manera: • •

•

Comprobar primero la resistencia de la bobina in terna de la electroválvula de control. Comprobar la tensión de alimentación positiva entre uno de los terminales de la electroválvula y masa. Con el motor en marcha verificar variaciones de porcentaje Dwell o Frecuencia en el terminal que une la electroválvula con la UEC de inyección, provocando diferentes condiciones de carga y de régimen de giro del motor.

BMW (VANOS) (Variable Nockenwellen Steuerung) La marca bávara utiliza un sistema particular de gestión de ditribución variable, instalado en el motor M3, el cual difiere notablemente de los ejemplos anteriormente mencionados ya que permite el ajuste del avance del árbol de levas de admisión (y el correspondiente retardo, cuando éste se encuentra avanzado), variando solamente la presión de aceite a la que está sometido el variador, ya que éste no dispone de mecanismo de retorno. En las diferentes versiones, nos podemos encontrar VANOS SIMPLE y VANOS DOBLE. VANOS SIMPLE

VANOS DOBLE

En el VANOS SIMPLE, el árbol variable es el de admisión, en el VANOS DOBLE, son variables los dos árboles de levas. Tomando como referencia la posición inicial de la distribución con motor parado, el sistema permite el avance del árbol de levas de hasta un total de 42 grados respecto del cigüeñal.

La presión de aceite necesaria para la gestión del variador la proporciona una bomba de aceite auxiliar que es accionada por el árbol de levas de escape y que es capaz de suministrar una presión constante de 100 bares. Esta presión se aplica a la cámara 4, de forma que es constante,

electroválvulas que dejan pasar presión de aceite hacia el variador, para avanzar el ángulo de apertura, abriéndose una y cerrándose la otra. Con las dos electroválvulas cerradas, la presión de aceite queda estable en el variador, por lo que se mantiene el avance previamente definido. Invirtiendo la apertura de las electroválvulas se consigue el retardo del árbol de levas hacia su posición original, ya que la presión de aceite no se matiene en el variador. En función de la presión del aceite, el eje estriado 3, realiza un desplazamiento lineal que permite un desplazamiento rotacional entre el arbol de levas y el piñon de arrastre. Se observa que el arbol de levas y el piñon no giran solidarios, sino lo hacen a través del casquillo 3.

El mando electrónico de ambas electroválvulas es dirigido por un módulo electrónico (módulo VANOS), que a su vez está comunicado con la UEC de inyección, mediante un bus CAN (Controller Area Network), por lo que para la diagnosis completa del sistema será necesaria la ayuda de un equipo de diagnóstico.

El funcionamiento global del sistema se inicia en los captadores inductivos, los cuales detectan la posición actual del árbol de levas de admisión con respecto al cigüeñal y árbol de levas de escape. Con la señal de régimen de motor y la señal de carga, el módulo calcula la posición necesaria de avance del árbol de levas, y aplica tensión a las electroválvulas de control, en función de un campo característico predeterminado de 16x16 valores. En el caso de que la diferencia entre los valores teórico y real sea superior a 1 grado de cigüeñal se corrige adecuadamente el avance. Detrás de las poleas de mando de los árboles de levas se encuentran los discos indicadores de posición, los cuales llevan ocho marcas separadas 45 grados entre sí. Estos indicadores están montados a ambos lados de la unidad VANOS detrás de los engranajes de los árboles de levas. Como se ha comentado anteriormente y debido a la complejidad del sistema será necesaria la ayuda de un TDU (Terminal Diagnóstico Universal), no obstante se pueden realizar algunas comprobaciones

preliminares en el sistema como son: • • • •

Tensión de alimentación de la unidad de mando VANOS. Tensión de mando de las electroválvulas VANOS: Resistencia de dichas electroválvulas. Ambos captadores inductivos del árbol de levas, siendo el comportamiento de estos análogo al de otros sistemas.

HONDA (VTEC) El sistema empleado por la marca nipona no es exactamente un sistema de gestión del tiempo de apertura de la válvula de admisión, sino más bien es un sistema de control de flujo de aire de entrada al cilindro, pero que actúa directamente sobre la válvula de admisión. La diferencia principal, con los sistemas de control del aire de admisión, que fueron estudiados en capítulos anteriores,estriba en que aquellos actúan sobre el colector de admisión directamente, impidiendo o no, el paso de aire hacia el cilindro. El sistema VTEC, actúa directamente sobre una de las válvulas de admisión, haciendo que, en función de las revoluciones de giro del motor y señales de carga, así como de la señal que recibe la UEC de un sensor de nivel de mezcla, dicha válvula sea abierta al unísono con la otra válvula de admisión, o bien que permanezca cerrada, con lo cual solamente entra mezcla combustible a través de una sola válvula en el cilindro del motor. Con ello se consigue, al igual que en los sistemas de colector variable, que, a pequeñas y medias cargas de motor (normalmente en sus valores de par máximo), las turbulencias de mezcla combustible que han de llenar el cilindro sean mucho más veloces y homogéneas, lo que comporta un

mejor llenado del cilindro a baja y media carga. Análogamente a los sistemas de admisión de aire variable, cuando la carga del motor es máxima, no interesa que el aire de entrada sea controlado, sino que entre el máximo posible dentro del cilindro, por lo que la segunda válvula de admisión entra en ciclo de trabajo continuo , comportándose como la otra válvula de admisión.

Su funcionamiento El control del sistema es realizado mediante un pistón alojado en el interior de cada uno de los balancines (en motores SOHC), o bien directamente en el árbol de levas de admisión (motores DOHC). Este pistón es controlado mediante presión de aceite, que a su vez es controlada mediante una electroválvula.

Cuando la presión es baja, el pistón, alojado en el interior del balancín, no sufre ningún tipo de desplazamiento, por lo que la segunda válvula de admisión no será conectada. Cuando la presión de aceite es alta (debido a que la electroválvula de control está abierta), el pistón es desplazado axialmente, por lo que la segunda válvula de admisión entra en funcionamiento normal. La excitación de la electroválvula de mando, se realiza según la estrategia de mando, quedando reflejado en la imagen. Para evitar formaciones de carbonilla provocadas por la válvula que se encuentra cerrada, el sistema VTEC, mantiene abierta dicha válvula en un recorrido muy inferior al normal, para que la mezcla combustible que se deposita en su parte superior pueda entrar dentro del cilindro y quemarse normalmente en su interior. Mediante el sistema VTEC, se permiten relaciones de combustión muy pobres. Debido a las mayores turbulencias que se producen a la entrada del cilindro, la mezcla combustible tarda menos tiempo en realizar el ciclo de inflamación, por lo que, la cantidad de combustible se puede minimizar por debajo de la relación estequiométrica (14:1), hasta valores de aproximadamente 22:1, con lo que la economía de combustible se ve notablemente mejorada. El mando de la electroválvula del sistema VTEC es directamente gestionado por la UEC de control de la inyección. Esta dejará pasar presión de aceite o no, en función de los parámetros que la UCE reciba de los diferentes sensores (rpm, carga, señal de mezcla, etc.). Por lo tanto, las comprobaciones a realizar en el sistema serían las siguientes: •

•

•

Desconectar la electroválvula VTEC del sistema y medir la resistencia de su bobina interna entre sus bornes. El valor de esta medida ha de estar comprendido entre 14 y 30 ohmios. Verificar, con el motor en marcha, y produciendo variaciones en la carga, la tensión que llega a la electroválvula. Esta ha de variar entre 12 o 0 voltios en función de si se encuentra abierta o cerrada. Asimismo en el cuerpo donde está alojada la electroválvula de control, existe también un presostato de control de la presión de aceite que llega al circuito VTEC, el cual confirma a la UEC la existencia o no de presión de aceite en el circuito. El interruptor del presostato quedará abierto cuando se aplique presión de aceite al sistema VTEC. Lógicamente, el contacto se cerrará cuando no exista presión de aceite en el circuito VTEC.

Comprobación de la electroválvula VTEC

Como precaución general y compartida por todos los sistemas desarrollados en este apartado, es que hay que tener un especial cuidado con la calidad del aceite lubricante del motor y con las especificaciones que el fabricante del vehículo indique en el manual del mismo. Y sobre todo respetar el período de cambio del aceite lubricante.

<< Volver

Inicio | Agenda | Asesoria técnica | Esquemas eléctricos | Opiniones del sector | Novedades

SISTEMA ANTIPERCOLACION El fenómeno de la Percolación Desde un punto de vista químico, la colación en un fluido o un fluido coloide, seria aquel que, en determinadas circunstancias, mantiene partículas de otro material en suspensión indefinidamente. Esto puede ser debido, básicamente, a que las partículas en suspensión son extremadamente pequeñas, aunque en otros casos puede ser debido a diferencias de presiones o temperaturas. En el caso de un motor de gasolina, en determinadas circunstancias, partículas de gasolina quedan en suspensión dentro del cilindro, lo cual origina problemas de arranque. A este fenómeno se le denomina Percolación. Circunstancias en las que se produce la Percolación Cuando el motor está caliente y se para el motor, la mezcla que no ha sido quemada queda en el interior del cilindro. Si dejamos enfriar el motor, cuando se vaya a arrancar de nuevo, el arranque será correcto, porque esta mezcla, o bien se ha condensado o se ha evaporado Por las válvulas que quedan abiertas. Si intentamos el arranque minutos después de la parada del motor, cuando aun está caliente, el arranque será muy difícil o a veces imposible, debido a que tendremos un exceso de mezcla (la que entra más la que hay en suspensión dentro del cilindro). Este problema es mucho más grande, cuanto más hermético o más largo sea el conducto de admisión de aire. Por lo tanto, los vehículos más afectados son los turboalimentados, seguidos de motores de inyección con colectores de admisión complejos. Dado que el problema en un motor está ocasionado por diferencias de temperaturas, los sistemas Anti-Percolación estarán diseñados para refrigerar la zona donde se produce esta acumulación de mezcla en suspensión, ayudando a que se condense lo antes posible. Podemos diferenciar, de esta forma, varios sistemas: • • •

Refrigeración por aire a la base del carburador. Insuflación de aire dentro de los cilindros. Recirculación de agua en la zona de la culata.

Estos sistemas entran siempre en funcionamiento tras la parada del motor, y siempre a partir de una temperatura de motor mínima de entre 40º y 60º. Sistema de refrigeración por aire de la base del carburador Este sistema, utilizado básicamente en motores turboalimentados, consta de un electroventilador, accionado por un relé temporizador, que a su vez está comandado por un termocontacto, situado cerca de la base del carburador. En otros casos se utiliza el mismo electroventilador de refrigeración del motor, haciendo que funcione con el motor parado, canalizando aire hacia la base del carburador.

El sistema quedaría instalado de la siguiente forma:

Sistema de insuflación de aire en los cilindros Este sistema, suele estar montado en motores turboalimentados, y está añadido al sistema anterior, por lo que está gobernado al mismo tiempo que el motoventilador de refrigeración de la base del carburador. Es una pequeña bomba de aire eléctrica, con una tubería conectada al mismo conducto de admisión del motor. En la siguiente ilustración, podemos ver su funcionamiento:

Sistema de recirculación de agua por la culata Este sistema funciona haciendo circular agua por la zona de la culata mediante una bomba eléctrica, tras la parada del motor.

El circuito consta de un relé temporizador que está comandado por la centralita de inyección, ya que esta posee en todo momento información de la temperatura del motor. Veamos en la siguiente ilustración, como se comporta el sistema:

El esquema eléctrico quedará de la siguiente forma:

1. Batería 2. Clausor 3.Relé temporizador 4. Bomba eléctrica 5. Relé conmutado 6. U.E.C Inyección 7. Fusible Comprobación del sistema Se trata de circuitos eléctricos simples, cuya comprobación es tambiém muy simple.

En el primer sistema podremos comprobar: • •

• •

El relé temporizador, comprobando que le llegue alimentación y masa. El termocontacto, comprobando que abra y cierre circuito a las temperaturas predeterminadas. El motoventilador, comprobando que funcione cuando está alimentado. La instalación eléctrica, comprobando continuidades.

En el segundo sistema, además de las pruebas anteriores, se debe añadir la comprobación del segundo motoventilador, de la forma ya descrita. En el tercer sistema, el de la bomba de agua eléctrica, comprobaremos los siguientes elementos: • • • • •

El relé temporizador, de la misma forma descrita. El relé conmutado. La bomba eléctrica de agua. La instalación eléctrica. Las señales que comunican con la centralita de inyección, que son las que comandan el sistema.

Además de estas comprobaciones, se deben verificar todas las partes mecánicas del sistema, como son tuberías, circuito de agua, calibres, etc. Al realizar las comprobaciones, hay que recordar que estos sistemas siempre entran en funcionamiento cuando el motor está parado. << Volver Inicio | Agenda | Asesoria técnica | Esquemas eléctricos | Opiniones del sector | Novedades Notas del profesor | Carrocería | Pintura | Formación | Artículos técnicos | Foros | Concurso

SOBREALIMENTACION El rendimiento en un motor de 4 tiempos Recordemos el diagrama de funcionamiento de u n motor de 4 tiempos, para poder comprender como podemos aumentar el rendimiento de dicho motor.

Si consideramos un motor que aspira aire a presión atmosférica y queremos sacarle el máximo rendimiento térmico, es decir prestaciones y potencia, debemos acercarnos lo máximo posible al diagrama teórico. Para conseguirlo, podemos jugar, esencialmente con dos elementos: •

•

El avance de encendido, ya que hay que tener en cuenta la duración de la combustión, que es deflagrante, no instantánea y puede durar alrededor de 0,002 segundos. El reglaje de la distribución, o el cálculo del árbol de levas, ya que hay que tener en cuenta los factores relativos a los gases, presión, inercia.

Estos factores van a determinar el llenado del cilindro, ya que en condiciones de alto régimen, el tiempo disponible será muy pequeño. Teniendo en cuenta estos factores, para poder mejorar el llenado del cilindro en un motor atmosférico, debemos variar la distribución del diagrama teórico, obteniendo así las siguientes variaciones en accionamiento de las válvulas: •

•

•

•

AAA : Avance a la apertura de la válvula de admisión, que permite beneficiarse de la inercia de laos gases aspirados por el cilindro vecino, para mejorar el llenado del cilindro considerado. RCA : Retraso al cierre de la válvula de admisión, que permite mejorar el llenado aprovechando la velocidad de los gases. AAE : Avance a la apertura de la válvula de escape, que permite evitar la contrapresión cuando sube el pistón. RCE : Retraso al cierre de la válvula de escape, que permite expulsar todos los gases quemados contenidos en el cilindro.

Cruce de válvulas El tiempo real que tienen los gases frescos que entran en el cilindro para acabar de expulsar a los gases quemados y llenar al cilindro es el comprendido entre el comienzo del AAA y el final del RCE. A este tiempo se le denomina cruce de válvulas.

Como podemos ver, cuanto más grande sea este espacio, más beneficiará al llenado cuando existe poco tiempo, es decir a alto régimen, mientras que una distribución poco cruzada beneficia al llenado a bajo y medio régimen.

El cálculo del árbol de levas dependerá en cada momento de las características de cada motor, de forma que se montará un árbol muy cruzado cuando lo que se pretende es conseguir más prestaciones en un motor. Observemos la gran importancia que tiene el llenado del cilindro a la hora de conseguir mayores prestaciones, sobretodo en lo que se refiere a la cantidad de aire. Esto es debido a que para conseguir conseguir más potencia es necesario, entre otras cosas, proporcionar proporcionar más combustible para la combustión. Esto resulta relativamente fácil para un sistema de inyección, (También se puede aumentar la cilindrada o el régimen), pero como h emos visto anteriormente, proporcionar la cantidad necesaria

de aire para la combustión es más difícil, sobre todo a altos regímenes. Hay que aumentar el llenado, es decir proporcionar una Sobrealimentación. Para poder proporcionar esta cantidad adicional de aire podemos utilizar como ya hemos visto, un cruce mayor de válvulas, colocar más válvulas por cilindro o, el método más eficaz, que es introducir aire a presión con un compresor. El compresor Como ya hemos dicho, la función del compresor es incrementar la cantidad de aire suministrada al motor para aumentar sus prestaciones. Es una bomba de aire que coge el aire de la atmósfera y lo comprime, con objeto de cebar al motor con aire para obligarle a quemar u na mayor cantidad de combustible por ciclo. Existen dos tipos de compresores: Volumétricos: son de accionamiento mecánico y existen varios tipos, aunque la base es similar en tres: Roots o Lysholm (Engranajes), de Zoller o Judson (Paletas) y Espiral o tipo G. Tienen un problema, ya que al estar accionados por el mismo motor, restan potencia a este y su régimen de giro está limitado. ROOT

ZOLLER

ESPIRAL-G

Denominado también de LÓBULOS, se trata de dos rotores, que giran en sentido contrario, arrastrados por una correa por el movimiento del motor.

El diseño de los lóbulos, puede ser diferente, aunque el principio de trabajo es el mismo, produce un desplazamiento del aire y fuerza a entrar entrar en el motor con un caudal y presión determinada. El rendimiento de este compresor no es muy elevado, un 50 %, si bien permite una entrega a bajo régimen mas alta que un turbo convencional, ésta disminuye a medida que aumenta el régimen, debido a que el compresor ofrece un mayor freno al motor.

En el caso de Mercedes, instala el KOMPRESSOR, que es del tipo Lyshoim, cuyo diseño permite un mejor rendimiento (80%), y que se difiere por el diseño de los lóbulos.

El compresor está controlado se puede desacoplar del motor, con un embrague electromagnético, gestionado éste por la unidad de control de motor. Ésta también gestiona la apertura o cierre de la válvula de derivación o by-pass de forma que cuando se desembraga el compresor, se abre la válvula quedando el compresor fuera de servicio y por tanto un mínimo arrastre. En esta posición el motor queda en aspiración normal. Cuando hay petición de carga al motor, se embraga y el rotor gira aumentando la presión. En esta posición de trabajo, la unidad controla el funcionamiento de la válvula by-pass para que la aceleración sea progresiva y constante.

Tipo G

Este tipo de compresores, está compuesto de dos piezas en forma de espiral, confrontadas una con respecto a la otra de forma excéntrica. Un eje se encarga de dar un movimiento excéntrico a una de ellas, con respecto a la otra. Este movimiento permite que internamente se genere un desplazamiento forzado del aire y por tanto un caudal y presión determinados.

Centrífugos: funcionan como una bomba centrífuga. A partir de una velocidad de rotación originada en una turbina, una rueda compresora, solidaria a la misma turbina, produce una compresión de aire y lo envía hacia los cilindros.

La gran ventaja de este tipo de compresor o Turbocompresor, es que al aprovecharse de los gases quemados de escape, no resta potencia al motor.

Además, su velocidad de rotación, por lo tanto su capacidad de compresión es muy elevada ( de 100.000 a 150.000 rpm.). El compresor va enlazado a la turbina mediante un eje sostenido por dos cojinetes flotantes. Los cojinetes flotantes no tienen rozamiento mecánico, funcionan por presión de aceite, ya que si no seria imposible soportar las revoluciones tan elevadas a las que funciona el turbocompresor. << Volver Inicio | Agenda | Asesoria técnica | Esquemas eléctricos | Opiniones del sector | Novedades Notas del profesor | Carrocería | Pintura | Formación | Artículos técnicos | Foros | Concurso

El turbocompresor Como ya hemos visto, el turbocompresor consta de tres partes fundamentales:

Principio de funcionamiento Cuando el motor funciona, emite cierta cantidad de gases quemados que se encuentran a elevada temperatura y a presión. Este flujo de gases de escape acciona la rueda de la turbina. El movimiento de la turbina es comunicado directamente a la rueda del compresor mediante el eje de enlace. El compresor recoge aire de la atmósfera y lo comprime, enviándolo al motor. Un motor turboalimentado posee dos fases de funcionamiento, una fase atmosférica y otra sobrealimentada. En efecto, para llegar a la fase sobrealimentada (Presión de admisión superior a la atmosférica), el turbo debe haber alcanzado cierto régimen de funcinamiento (de Enganche), régimen que ronda las 60.000 rpm, lo cual puede corresponder a la mariposa totalmente abierta, a un régimen de 3.000 rpm. Con los regímenes de motor reducidos, el turbo posee un régimen muy reducido denominado “ de vigilancia “, de 5.000 a 6.000 rpm. Debemos decir también, que la presencia en la canalización de escape del tu rbo, crea cierta contrapresión al escape. En la siguiente figura podemos observar el comportamiento del motor turbo en lo que a presiones y temperaturas se refiere:

Pero existen varios inconvenientes en este princípio elemental de funcionamiento: •

La detonación, ya que la fuerte presión de sobrealimentación significa una compresión importante de aire, y esto provoca una temperatura de admisión elevada que favorece la detonación. Será necesario por tanto, montar un detector de picado para poder corregir el avance.

•

El calentamiento del aire al ser comprimido, que hace que aumente su volumen. Para mejorar este efecto, se monta un intercambiador aire-aire o Intercooler. Se trata de un radiador para refrigerar el aire una vez comprimido y su misión es la de reducir la temperatura de este de 50º a 60º aproximadamente, mejorando así el llenado al aumentar la densidad de aire, disminuyendo la tendencia a la detonación, y aumentando la relación de compresión, que favorece las prestaciones del motor.

Adaptación del turbocompresor al vehículo En la práctica, podemos diferenciar varios tipos de montaje en función del sistema de alimentación que monte y de la posición relativa del turbo y la mariposa de gases.

Así, podemos encontrarnos con los siguientes tipos:

Tanto en los casos de montajes con carburador como en los de inyección, la tendencia hoy en día es montar la mariposa después del turbo. Esto proporciona dos ventajas, básicamente, que son: • •

Mejor y más rápido tiempo de respuesta en aceleración, La posibilidad de montar un intercambiador, ya que al comprimir el turbo solo aire, no hay peligro de condensaciones de combustible.

El encendido en el motor turboalimentado Ya hemos visto la influencia que tiene el avance de encendido en los motores turboalimentados. Si existe un exceso de avance, aparece la detonación y existen riesgos de destrucción de elementos del motor. Si existe falta de avance, tenemos pérdidas de prestaciones y una elevación de la temperatura del escape, lo cual puede dar origen a la destrucción de la turbina o los cojinetes flotantes del turbocompresor. Por lo tanto llegamos a la conclusión de que la regulación del avance en un motor turbo debe ser mucho más precisa que en un motor atmosférico. Debido a que en el motor turbo el aire ya entra comprimido en el cilindro, hay que reducir la relación de compresión, que suele estar comprendida entre 6,5 y 8,5 a 1. Además se deben utilizar unas bujías frias debido a las altas temperaturas que se registran dentro de la cámara. Estos dos hechos hacen que el arranque y la marcha en frio sean difíciles, por lo tanto el sistema de

encendido debe ser de altas prestaciones, electrónico y dotado de un sensor de Depresión-Presión, a fin de corregir el avance en función de este dato, sobre todo para evitar la detonación. Están dotados, como hemos dicho de un sensor de detonación y en la mayoría de los casos de un sensor de temperatura de agua. Así se comportaría el avance de encendido en función de la Depresión-Presión en los colectores:

La regulación Cuanto más rápido funcione el motor, más incrementan su velocidad de rotación la turbina y el compresor, y de este modo el compresor aumenta la cantidad de aire suministrada al motor. El motor desarrolla un mayor poténcia. Se genera un flujo de gases de escape cada vez más importante y el turbo cada vez gira más deprisa. Este ciclo solo tiene un final, la rotura del motor o la del turbo. Es indispensable, por tanto pensar en un sistema de regulación o limitación de la presión del turbo.

Su principio de funcionamiento es la de limitar la velocidad del turbo, derivando controladamente la salida de gases de escape, sin que pasen por la turbina en el momento que se alcance la presión máxima de soplado. A esta válvula se le denomina Wasted Gate, y se trata de un pulmón con un muelle tarado a la presión requerida, que recibe la presión por debajo de este , abriendo la válvula de descarga cuando la presión de soplado supera a la del tarado del muelle, derivando los gases de escape hacia una salida directa sin pasar por la turbina. En el caso de que la Wasted Gate fallase, un presostato de seguridad informaría al encendido para que este pudiera cortar la alimentación a la bobina de encendido y proteger al motor. El presostato es un interruptor accionado por presión, en este caso la sobrepresión del turbocompresor. En algunos sistemas, para que se produzca el corte del encendido, es necesario que, además de la señal del presostato, llegue información de presión en el colector, a través de un MAP. En el momento que coincida la señal del presostato con una presión superior a quinientos milibares medidos por el MAP, se producirá el corte de encendido. Control electrónico de sobre presión (OVER BOOST)

1. 2. 3.

Llegada presión del colector de admisión Salida hacia la WASTED GATE Presión atmosférica (descarga)

La E.V. de OVER BOOST, está controlada por la UEC, por una señal variable en función de las necesidades. Con la señal aplicada, la E.V. produce una disminución de la presión aplicada a la WASTED GATE, por tanto la válvula de descarga retardará su apertura, permitiendo en este momento un aumento de presión. Dependiendo de la unidad de control, esta electroválvula puede estar controlada por una señal cuadrada de ciclo de trabajo (dwell) variable o bien por una señal continua durante un determinado tiempo (segundos). << Volver

Inicio | Agenda | Asesoria técnica | Esquemas eléctricos | Opiniones del sector | Novedades

El turbocompresor de geometría variable Como hemos visto la capacidad de compresión del aire de un turbocompresor cuando este gira a un régimen alto es completamente satisfactoria. Pero a regímenes bajos, debido a que la velocidad de los gases es baja, esta capacidad de compresión queda muy mermada. Para solucionar este problema, aparece el turbocompresor de Geometría Variable. Este turbocompresor geométricamente variable está compuesto por un compresor centrífugo y por una turbina con paletas móviles que, modificando el área de sección de paso de los gases de escape que llegan a la turbina regulan su velocidad. Las paletas móviles, vinculadas mecánicamente al anillo de unión, están cerradas al máximo en los regímenes bajos. La rotación del anillo se efectúa mediante un tirante controlado mecánicamente por un accionador neumático, en función de la presión de funcionamiento del compresor. La presión es función del número de revoluciones, por lo tanto la orientación de las paletas y variación de secciones de paso también. Cuando el motor funciona a bajo régimen los gases de escape tienen poca velocidad. En la turbina variable , las paletas móviles están completamente cerradas y las pequeñas secciones de paso entre ellas aumentan la velocidad de los gases (Efecto Venturi) de entrada al rotor, consiguiendo así una mayor presión de soplado en bajas vueltas. Cuando aumenta el régimen de rotación del motor, aumenta también la velocidad de salida de los gases. Aumenta la presión de soplado y esta mueve el accionador neumático, las paletas se mueven abriendose, aumentando las secciones de paso.

Se disminuye así la velocidad de los gases de escape que llegan a la turbina, adaptandose la velocidad de rotación del turbo a las nuevas condiciones de funcionamiento. Control electrónico de presión de sobre alimentación

La señal aplicada sobre esta electroválvula corresponde a una depresión variable sobre la membrana de mando de los alabes, lo que supone un desplazable variable de los mismos y por tanto un rendimiento variable del turbo. Un aumento de Dwell sobre la electroválvula corresponde a un aumento de presión de soplado de turbo.

Válvula de recirculación de aire de admisión (BLOW OFF)

La función de esta válvula es la recircular la presión de soplado cuando la mariposa de gases está cerrada, en retenciones, enviándola de nuevo hacia la admisión. Con ella se evita que pueda haber sobrealimentación cuando hay freno motor. Veamos esta válvula en la figura siguiente, como va montada en el vehículo:

Diagnóstico y Comprobaciones A continuación vemos una lista de posibles averías que podemos encontrar en un motor turboalimentado, sin olvidar que la función del turbo es la de suministrar aire comprimido al motor y que por lo tanto se pueden presentar todos los defectos clásicos de encendido, carburación, inyección, etc. Falta de Poténcia: • •

• • •

El motor está defectuoso. Hay una pérdida de aire, por alguna de las tuberías del circuito de alimentación o por el intercambiador de aire. Normalmente una fuga en la sobrealimentación viene acompañada de un ruido de silbido. Hay un cuerpo extraño dentro de alguno de los cárteres de turbina o de compresor. Turbocompresor gripado en alguno de sus ejes. La regulación queda abierta.

Humo azul en el escape •

Hay aceite en el escape: Bien por defecto de estanqueidad del cojinete central debido a una junta o a la obstrucción o del retorno de aceite, Bien por defecto de la junta del lado compresor, o el propio cojinete flotante. o

Funcionamiento ruidoso o vibraciones • • • •

Hay una fuga. El eje del turbo está desequilibrado por desgaste o defecto de engrase. Las ruedas rozan sobre los cárteres. Hay un objeto extraño dentro de los cárteres.

Presión excesivamente elevada •

La regulación está cerrada y bloqueada.

Control de la presión de sobrealimentación

El control de la presión de sobrealimentación se realiza colocando un manómetro de presión en el circuito de aire, normalmente en el tubo que comunica la Wasted-Gate con la admisión. La medida se debe hacer en carretera y se mide la presión a la que corta la Wasted-Gate. El valor correcto depende del vehículo, pero suele oscilar entre los 600 mbs y los 900 mbs. La corrección de esta presión, siempre y cuando no exista un problema o avería en el sistema, se realiza actuando sobre el vástago de regulación, dándole más o menos presión al muelle interno de la Wasted-Gate, como se observa en la figura siguiente. Hay que recordar que la modificación de la cota de regulación de este vástago puede ocasionar daños al motor, ya que se modifica la presión de sobrealimentación. Cabe recordar, también, que el presostato de corte se encargará de cortar el encendido ante una presión de soplado excesiva. Control del presostato El presostato es un interrupto accionado por presión, por lo tanto, se comprobará entre sus bornes con el ohmnímetro. Los valores leidos serán: • •

Infinito, cuando el presostato está abierto. Resistencia de 0 a 0,5 ohm cuando el presostato está cerrado. Será necesario activarlo con la ayuda de un Miti-Vac.

Control de la válvula Over-Boost El control de la válvula moduladora de la presión de sobrealimentación u Over-Boost, se comprueba de la siguiente forma: • •

Alimentación de positivo en uno de sus bornes. Alimentación de masa pulsatoria proveniente de la unidad central.

Esta medida se realiza en porcentaje Dwell. << Volver Inicio | Agenda | Asesoria técnica | Esquemas eléctricos | Opiniones del sector | Novedades Notas del profesor | Carrocería | Pintura | Formación | Artículos técnicos | Foros | Concurso

Motores sin árboles de levas Este proyecto y su desarrollo comenzaron a partir de los motores con variadores de la sincronización de las válvulas. Con la sincronización variable de las válvulas en un motor convencional, las posibilidades de control y mejora de prestaciones se ven notablemente mejoradas, sobre todo en niveles de bajas y medias cargas. Estos sistemas, sin embargo, conservan los árboles de levas para la apertura y cierre de las válvulas. Los nuevos sistemas Camless, aportan a los motores la desaparición de los árboles de levas y de la distribución, y un control electromecánico de la apertura y cierre de las válvulas.

Actuadores de las válvulas Los últimos adelantos en materia VVT nos llevan a los actuadores electromecánicos de la válvula. Los actuadores funcionan según el principio de muelle - oscilador, con electroimanes que sitúan a la válvula en ambas posiciones finales. El momento y el tiempo de apertura y de cierre de la válvula se controlan constantemente por una señal modulada. Este tiempo de conmutación, la velocidad del cierre y la altura de apertura, no dependen solo de velocidad y de carga del motor, sino de la gestión que sobre ellas haga la unidad de control, en función de todos los parámetros de funcionamiento, pudiendo ajustar esta sincronización al modo de funcionamiento idóneo.

Funcionamiento de los actuadores La válvula electromecánica funciona en tres posiciones típicas. Hay dos electroimanes, dos resortes y una armadura en cada actuador. Cuando se activa la bobina, se genera un campo magnético y la fuerza magnética se aplica a la

armadura.

Cuando no hay corriente en las bobinas, la válvula permanecerá en la posición neutra, por acción de los muelles. Para abrir la válvula se aplica una corriente a la bobina más baja. Para cerrar la válvula se aplica una corriente a la bobina más alta. La corriente que se aplica a las bobinas del actuador, se realiza de forma modulada de modo que las válvulas se deceleran a una velocidad cercana a cero cuando estas cierran, con un tiempo de conmutación muy bajo. Esta suavidad de cierre, característica de este sistema electromecánico, ofrece las ventajas de un tren de válvula – leva controlado, en el momento del contacto de las válvulas en el asiento de válvula. Para las válvulas esto significa una generación mínima ruido y un desgaste muy pequeño, así como la ausencia de reglaje.

Lógica de funcionamiento

El componente más crítico para el control del sistema, es el sensor de posición del cigüeñal, ya que debe ser extremadamente preciso. La utilización de un generador óptico de 360 ranuras, para la posición y otro para las revoluciones es el montaje más idóneo. El control electrónico sobre la servomariposa, la presión del turbocompresor, el encendido y la inyección de combustible se realiza conjuntamente con el control de las válvulas, utilizando sensores ya conocidos. El sensor lambda es vital en este sistema, ya que se utiliza en sintonización con el período del cruce de válvulas. La lectura del sensor lambda da una indicación precisa de si las válvulas de admisión y escape se abrieron y cerraron en su momento, en la fase de cruce, permitiendo así que se corrija su funcionamiento.

<< Volver

EL MULTIPLEXADO El multiplexado es un sistema de conexión en RED de todos los elementos controlados por una UEC, de forma que pueden compartir información entre ellos. El multiplexado es una aplicación a reducir una determinada cantidad de cable en el vehículo.

Red en un vehículo en la que comparte información entre unidades Sistema sin MULTIPLEXADO

En este tipo de enlaces entre diferentes UEC y sistemas del vehículo, es notable la cantidad de cables necesarios para intercomunicar todos los sistemas. Red MULTIPLEXADA Multiplexar una red es enviar la información que puede necesitar mas de una unidad, en formato serie por un cable.

Evidentemente el número de líneas que están conectadas es menor, en cambio la disposición de información y la cantidad de información que se mueven en la red, son mayores. En este caso el sistema, ha de disponer de un elemento moderador de dicha información, en este caso esa función la realizará la unidad de control del multiplexado. Dicho elemento, puede recibir diferentes nombres según la marca que lo instale. Sistema multiplexado Dependiendo del fabricante, nos podemos encontrar diferentes tipos de líneas multiplexadas, donde las velocidades de transmisión y sus protocolos son diferentes. Los diferentes sistemas multiplexado, dispones de diferentes protocolos en el bus de comunicación, siendo las más conocidas son las siguientes: •

• •

•

J1850 (Protocolo normalizado según SAE)En este caso, utilizado por CHRYSLER, GM y FORD, tiene función de protocolo para un bus de comunicaciones con UEC de diferentes sistemas, donde se puede utilizar para el diagnóstico. ABUS Bus de Volkswagen CAN (Controller Area Network) Este bus está normalizado por Bosch, y es muy utilizado en los sistemas de motopropulsión. VAN (Vehicule Area Network) Este bus está normalizado para el grupo PSA y Renault. Este tipo de protocolo está utilizado para comunicar diferentes sistemas del vehículo, como Seguridad, Antirrobo, Confort, etc.

A parte de estos nos podemos encontrar diferentes tipos de aplicaciones para diferentes marcas. Estructura del multiplexado La estructura del multiplexado, la podemos diferenciar en dos aspectos, uno relacionado con la estructura y orden de los datos y otro con la organización y distribución física de los periféricos. Organización y distribución de los periféricos Todas las unidades conectadas a la misma red multiplexada, estarán conectas por dos cables eléctricos por donde se aplicarán los datos a transmitir. En algunos casos, estos cables pueden ser de fibra óptica. Cada unidad tendrá un controlador para poder comunicarse con la red multiplexada, t eniendo marcado criterios de prioridades para introducir una información en la red. En algunos casos esos criterios de prioridad, los otorga una UEC específica para el control del multiplexado. Los dos cables que componen las líneas de comunicación, denominados L (low) y H (hight), normalmente van trenzados y sobre ellos se envías señales digitales inversas entre ellas, evitando así que generen un campo magnético alrededor del par de cables, y debido que la lectura de la información suele ser diferencial (resta de las dos), si una interferencia entra en la línea, entrará en las dos, y por tanto la diferencia de las dos quedará anulada. Cada UEC tiene que tener una resistencia de final de línea, de valor específico para cada sistema (entre 120 a 1000 ohmios), para evitar que la señal transmitida se distorsione y genere interferencias en forma de onda. La aplicación práctica es colocar las resistencias al principio de la línea y al final de la línea, haciendo su efecto sobre todo el conductor.

La transmisión sobre la línea es de forma serie, es decir, se transmite una información detrás de otra (con toda su estructura de datos). Estructura de los datos Los datos que se desplazan por el multiplexado, tienen una estructura diferente dependiendo del protocolo utilizado. Si el sistema está compuesto por dos líneas, la señal es aplicada sobre las dos líneas, de forma que la señal es la misma para las dos líneas, pero una opuesta a la otra. Aquí nos podemos encontrar que los niveles de tensión sean 0 y 5 voltios para las dos líneas (VAN) o bien diferentes niveles de tensión para cada línea (1,5 a 2,5 CAN_L 2,5 a 3,5 paraCAN_H). El dato obtenido de la señal (valor del bit), es la diferencia de las tensiones aplicada en los dos cables,

obteniéndose un valor de bit 0 o bit 1.

Estructura del mensaje Los bits enviados por las líneas, suelen estar codificados para poder detectar errores de datos y poder corregirlos, siendo los codificadores mas habituales los NZR y Manchester. La estructura de datos enviada por la línea puede tener velocidades 62,5 KBs, 125 KBs y 250 KBs (Kilo bits / segundo), en función de si es VAN (Carrocería, confort, seguridad) o CAN (control motor, ABS, cambio). Trama del mensaje para CAN

Trama del mensaje para VAN

<< V

Cuadros de instrumentos El cuadro de instrumentos es el elemento encargado de suministrar al conductor todas las informaciones necesarias para la conducción, así como las posibles anomalías de funcionamiento que se pudieran producir en el vehículo. Debe hacerlo de una forma rápida, clara y sencilla para que el conductor esté informado y actúe en consecuencia. Existen dos tipos de cuadro, analógicos y digitales, aunque los más utilizados son los analógicos ya que son más rápidos de valorar y ofrecen menos posibilidad de distracción. Para suministrar dicha información se utilizan indicadores y luces o testigos de distintos colores. Estos colores están normalizados y los más importantes son el rojo, que indica peligro para el vehículo o para sus ocupantes y recomiendan el STOP instantáneo del vehículo, y el naranja que indican situación de SERVICIO en la cual algún sistema no funciona correctamente pero se puede seguir.

Configuración del Cuadro de Instrumentos

1 Testigo avería motor 2 Testigo de airbag 3 Testigo de airbag desactivado 4 Testigo de puerta abierta 5 Testigo de intermitentes 6 Testigo de luz larga 7 Testigo de intermitentes 8 Testigo cinturón de seguridad desabrochado 9 Testigo de carga 10 Testigo de presión de aceite

11 Testigo de bajo nivel de combustible 12 Testigo de freno de mano / frenos 13 Indicador del nivel de combustible 14 Testigo del sistema de frenos ABS 15 Velocímetro 16 Cuentakilómetros 17 Cuentarrevoluciones 18 Testigo de precalentamiento 19 Indicador de temperatura 20 Testigo de averías MIL

Partes del cuadro de instrumentos

Esquema Conexiones Audi100 2.8 -94

Nomenclatura

A1 Panel de fusibles A10 cambio A2 Cuadro instrumentos A3 Unidad control del del ABS A32 Unión conectores 3 A36 Unidad hidráulica ABS A37 Unión conectores 1 A38 Unión conectores 2 A39 Unidad control luces traseras A40 Radio A42 Sistema comprobación Automático A43 Ordenador de Abordo A45 Sistema de regulación de velocidad A46 Acondicionador de aire A6 Unidad electrónica de control motor B11 Sensor velocidad vehículo B12 Sensor presión de aceite B13 Sensor B87 Aforador combustible

F7 Fusible 7 F8 Fusible 8 G2 Generador H1 Testigo control de carga H2 Testigo freno estacionamiento H6 Indicación intermitentes izquierda H7 Indicación intermitentes izquierda H8 Indicación luz carretera H9 Indicación sistema ABS N1 Amplificador alumbrado central N2 Estabilizador de tensión P1 Velocímetro P3 Indicación temperatura aceite P4 Indicación presión aceite P5 Reloj P6 Indicación nivel combustible P7 Indicación temperatura P8 Ajuste reloj P9 Cuentarrevoluciones

E10 Lámparas de control, control auto E11 Faros de luz de carretera E12 Luces intermitentes derecha E13 iluminación tablero E14 Luces intermitentes izquierda E6 Testigo temperatura aceite E7 Testigo presión aceite E8 Luz de reloj E9 Alumbrado F15 Fusible 15

R10 Testigo desgaste pastillas Izquierda R11 Testigo desgaste pastillas Derecha S15 Interruptor ordenador de abordo S35 Interruptor luz de cruce S36 Interruptor de freno estacionamiento S37 Interruptor nivel líquido frenos S38 Interruptor presión aceite motor S40 Interruptor nivel refrigerante S41 Interruptor nivel limpiaparabrisas S7 Termocontacto electrónico

Sensores Revoluciones

La señal de revoluciones puede provenir directamente de un sensor o suministrada por la UCE de gestión, ya que esta conoce esta información y se la envía al cuadro en forma de señal cuadrada. Para comprobar el sensor utilizar la magnitud necesaria según sea el sensor inductivo o hall.

 Te mp er at ur a

La señal de temperatura puede ser para encender una luz, con lo cual será un termocontacto, o para el indicador de temperatura, siendo sensor NTC. Para comprobar el sensor utilizar el voltímetro en los dos casos.

Aceite

Al igual que con la temperatura, la señal de aceite puede ser para encender una luz, con lo cual será un manocontacto, o para el indicador de presión, siendo sensor variable a la presión. Para comprobar el sensor utilizar el voltímetro en los dos casos.

Velocidad

La señal de velocidad puede provenir directamente de un sensor o suministrada por la UCE de gestión, ya que esta conoce esta información y se la envía al cuadro en forma de señal cuadrada. Para comprobar el sensor utilizar la magnitud necesaria según sea el sensor inductivo o hall. Este sensor suele ir ubicado en la caja de cambios, en el cable mecánico o en el propio cuadro de instrumentos. Aforador

El aforador es un una resistencia variable con una bolla, ubicado en el deposito. También incorpora una función ON/OFF para encender la luz de reserva. Para comprobar el sensor utilizar el voltímetro en ambos casos.

Alimentación

El cuadro de instrumentos se alimenta de uno o varios positivos +30, y uno o varios positivos +15. La conexión a masa también puede provenir de varios cables. Para comprobar las alimentaciones, se debe utilizar el esquema de conexiones y el voltímetro.

Medidores e Indicadores Para la representación de las fun ciones, se utilizan dos t ipos de marcadores, digitales y analógicos.

El diagnóstico de un marcador digital, como pueda ser el indicador de kilómetros recorridos, es necesario controlar su alimentación y la señal de velocidad y si son correctas, nos indica que la avería está en el marcador. Los marcadores analógicos se comprueban midiendo su resistencia, ya que son bobinas electromagnéticas, y generando la señal que reciben para constatar su movimiento. En el siguiente gráfico podemos ver una serie de indicadores y cuales serian los puntos de medida.

 Tacómetro/Velocímetro Entre A y C Entre B y D

Temperatura/Aforador Entre A y C Entre B y C

Resistencia 190 - 260 Ohm 230 – 310 Ohm

Autodiagnóstico Esta función, equipada por muchos cuadros electrónicos, sirve para diagnosticar de una manera rápida si alguno de los sensores o indicadores del sistema esta o estuvo en avería. Para ello el sistema memoriza y muestra las averías en la pantalla digital de indicación de kilómetros recorridos. Para acceder al autodiagnóstico se debe seguir una secuencia de activación que en cada caso o marca es diferente. Suele tratarse de una presión sobre determinadas teclas del cuadro de instrumentos. Una vez activada esta función, las averías son mostradas en forma de códigos específicos para cada sensor o función. Los indicadores son activados para constatar su correcto funcionamiento. En esta fase se puede indicar incluso si el cuadro ha sido reparado o si es u n primer montaje, etc. Una vez acabado el proceso, el sistema queda reinicializado. Este proceso se realiza también con la ayuda de una TDU.

Inmovilizador Electrónico integrado Aunque el Inmovilizador electrónico es un elemento independiente, la tendencia de muchos fabricantes es integrar la unidad decodificadora en el propio cuadro, por lo que el diagnostico, comprobación y reparación del sistema está ligada al cuadro electrónico, incluida su sustitución completa.

Puesta a cero de intervalos de mantenimiento Muchos cuadros modernos incorporan una pantalla de cristal líquido para la información de cuentakilómetros total y parcial. Además, en la mayoría de los casos se indica en esta pantalla cual es el intervalo para el mantenimiento, es decir, informa al conductor cuantos kilómetros le quedan para hacer la revisión al vehículo. Una vez que se ha realizado el mantenimiento, se debe poner a “0” este aviso, operación para la cual existen múltiples procedimientos manuales o a través de TDU, según sea la marca y modelo. Veamos un procedimiento de reinicialización de ejemplo: Xsara 1997 en adelante

• • • •

•

Pulse y mantenga pulsado el botón (A). Dé el contacto. Mantenga pulsado el botón (A). El símbolo de la “ llave fija ” y el indicador de intervalos de revisión, “ej : 1 0.000 km. “, se iluminara durante 5 segundos. Ya está reinicializado.

Cuadros Multiplexados En un vehículo equipado con red multiplexada, debido a la cantidad de sistemas que se encuentran interconectados, la cantidad de informaciones que se suministran al conductor y la complejidad de estas, hacen necesaria la implantación de otro dispositivo además del cuadro de instrumentos, el Visor Multifunciones.

1 Cuadro Instrumentos

2 Visor Multifunciones

3 Red Multiplexado

En este indicador se visualizan las informaciones provenientes de todos los sistemas conectados a la red, ya sean de carrocería o de gestión. Las informaciones que se representan son las referentes al estado del vehículo, como altura de carrocería, puertas abiertas, dial de la radio, nivel de combustible, etc, así como las averías de sistemas que se puedan producir. La información de las averías son preponderantes sobre el resto es decir, que si aparecen, sustituyen a cualquier otra en el visor. En el cuadro de instrumentos quedan reflejadas las informaciones analógicas tipo velocidad, revoluciones, etc, así como los testigos indicadores.

Sistema Telemático

El término telemática, que se deriva de telecomunicaciones e informática, cubre todos los servicios electrónicos de un automóvil que requieran comunicación bidireccional desde el propio vehículo hasta un proveedor de servicios remotos.

Ejemplos de esta tecnología que ya se empieza a aplicar en los vehículos actuales, pueden ser los servicios que dependen del posicionamiento por GPS, como un sistema que alerta a un centro de emergencias remoto después de un accidente y le indica a la operadora la posición exacta del automóvil, el acceso móvil a internet, para recibir o enviar correos, hablar por teléfono, recibir noticias e incluso música mp3 a la carta. El sistema de navegación de un automóvil puede ser telemático. No es el caso de sistemas GPS que dependen de información contenida en un CD o DVD, pero sí lo es si obtiene datos de fuentes remotas. Por ejemplo, un conductor puede indicarle al sistema de navegación que desea encontrar la gasolinera más cercana y luego ser guiado hacia ella con la ayuda del sistema de navegación telemático. Cabria añadir a este sistema, todos los controles internos del vehículo que puedan ser centralizados y controlados mediante una red multiplexada, tal y como podemos ver en el gráfico superior.

Ordenadores de a bordo El módulo del ordenador de a bordo puede estar ubicado en el propio cuadro de instrumentos o en otra parte del salpicadero.

1 Indicación de la temperatura ambiental 2 Indicación del dial de la radio 3 Indicación de las funciones ordenador abordo

4 Indicación del cambio automático 5 Teclas de funciones

Aunque se le pueden añadir las funciones adicionales que el fabricante precise, las más comunes y utilizadas son las siguientes: •

Descripción de las funciones o o

Mediante uno o dos teclas situadas en el propio ordenador o en el cuadro, se accede de una función a otra. Hora, fecha y cronómetro, por un reloj interno.

o o

o

•

I ndicación de la temperatura exterior en ºC. o o o

•

o

o

o

Este parámetro se calcula a partir del consumo de combustible en el último segundo y el tramo recorrido en el último segundo. La información de consumo instantáneo la suministra de forma continua la centralita de gestión del motor, y suele darse en l/h. Si falla alguna de las señales, esta información suele parpadear.

I ndicación de autonomía en km o M o o

o o •

Este parámetro se calcula a partir de las informaciones de velocidad, consumo instantáneo y tiempo. El consumo medio de combustible se suele calcular para los últimos 1000 km recorridos o desde la última puesta a cero. La indicación no se actualizará hasta que la modificación sea superior a 1 l/100 km/min o tras un Kilómetro recorrido. Si falla alguna de las señales, esta información suele parpadear.

I ndicación de consumo instantáneo de combustible en l/ 100 km o

•

El módulo del ordenador de a bordo transforma los valores de resistencia suministrados por el sensor de temperatura exterior. Pueden mostrarse valores de temperatura entre -40 ºC y + 65 ºC,. Si se avería el sensor, en la pantalla aparece "-- ºC", o bien parpadea un valor extremo. La posición de montaje del sensor más corriente es en un espejo retrovisor.

I ndicación del consumo medio de combustible en l/ 100 km o

•

Combustible restante en el depósito, calculado a partir de la señal del aforador, incluida la función de reserva. Como el valor de entrada cambia continuamente debido a las oscilaciones de nivel del combustible, el módulo del ordenador de a bordo procesa el valor con retardo y con ayuda de un algoritmo. Si el sensor del depósito falla, aparece la indicación (---), o parpadea un valor extremo.

La autonomía se calcula teniendo en cuenta el consumo medio y la reserva de combustible momentánea. Esta información pasa a ser preponderante cuando la autonomía pasa a ser de entre 80 km y 0 km (0 millas), pasando automáticamente a mostrar la autonomía independientemente del modo en que se encuentre. Se puede acompañar de una señal acústica o luminosa. La autonomía indicada se actualiza si se recorren más de 5 km o si si se reposta más de 5 litros. Si falla alguna de las señales, esta información suele parpadear.

I ndicación de velocidad media en km/ h o o o o

La velocidad media se calcula a partir de la información de velocidad y tiempo. Se suele calcular para los últimos 1.000 km recorridos o desde la última puesta a cero. La indicación no se actualiza si la velocidad momentánea del vehículo aumenta más rápidamente que 1 km /h /s. Si falla alguna de las señales, esta información suele parpadear.

Afectación de Vías

1 Captador de temperatura () 2 Positivo iluminación 3 No conectado 4 Positivo + 15 5 Positivo + 30

6 Información velocidad

11 Aforador combustible

7 No conectado 8 No conectado 9 Información

12 Negativo 13 Caudalímetro ( - ) 14 Aforador combustible ( - ) 15 Información velocidad ( 10 Información temperatura )

Diagnóstico Además de las indicaciones por parpadeo u otras con las cuales el ordenador nos indica que algún sensor falla, casi todos los ordenadores de abordo suelen incluir un modo de Autodiagnóstico al que se accede pulsando una combinación de teclas concreta. Una vez que se accede a este modo, se podrán comprobar cada uno de los sensores, ya sea por medida instantánea o por código de error.

<< Volver

Teoría de fricción y rozamiento Para comprender el porqué de la necesidad de lubricar las piezas mecánicas en movimiento, debemos saber algo sobre las leyes de rozamiento entre cuerpos sólidos. Observando la figura, vemos que si intentamos que los dos bloques de ladrillos se deslicen por la superficie de la mesa mediante la fuerza que ejerce el peso P, el rozamiento entre dicho bloque y la mesa depende de la fuerza normal que se esta ejerciendo a la superficie de ésta. La fuerza producida por el peso P, mueve igual el bloque de la izquierda que el de la derecha, aunque éste presenta una superficie 3 veces mayor. Esta es la llamada en la mecánica clásica “primera ley del rozamiento”. La fuerza de rozamiento no depende de la magnitud de las superficies en contacto. Depende solamente, del llamado coeficiente de rozamiento, denominado con la letra griega µ (mu), y de la fuerza normal que se ejerza entre las dos superficies (fuerza normal es el peso en el caso de los bloques de ladrillos). Fr = µ · N N, es la resultante en sentido vertical de las fuerzas que actúan sobre el o los bloques; en el caso de no haber otra que el peso, éste será la fuerza normal. El coeficiente de rozamiento toma valores muy diferentes dependiendo de la rugosidad de los cuerpos en contacto con ellas. Al observar la siguiente figura, se puede ver que, si para hacer deslizar el bloque de la izquierda, tenemos que ejercer la fuerza F ( ya que la de rozamiento Fr está oponiéndose a nuestro empuje ), para mover el siguiente, que pesa 10 veces mas, deberemos ejercer una fuerza F = 10 F (10 veces superior ) puesto que la de rozamiento Fr es así mismo 10 veces superior. Si se aplica aceite entre las dos superficies, la fuerza a efectuar se reduce drásticamente a pesar de que el bloque sea tan pesado. Podemos deducir, por tanto, que el rozamiento entre dos superficies sólidas, solo depende de la naturaleza de las superficies en contacto, es decir, del coeficiente de rozamiento, y de la resultante de las fuerzas Normales que estén actuando perpendicularmente a la superficie, es decir, el peso del sólido, o el peso más la resultante de una o varias fuerzas perpendiculares a la superficie que en general puedan actuar, independientemente de la dimensión de dicha superficie

de contacto con el suelo.

Funciones básicas de un lubricante Las funciones básicas de un lubricante son: reducción de la fricción, disipación del calor y dispersión de los contaminantes. El diseño de un lubricante para realizar estas funciones es una tarea compleja, que involucra un cuidadoso balance de propiedades, tanto del aceite de base como de los aditivos.

Reducción de la Fricción La reducción de la fricción se realiza manteniendo una película de lubricante entre las superficies que se mueven una con respecto de la otra, previniendo que entren en contacto y causen un daño superficial. La cantidad de resistencia al movimiento debido a la fricción se puede expresar en términos del coeficiente de fricción:

µ = Fr / N Este coeficiente es casi constante para cualquier par de superficies. Para metales limpios, con una terminación superficial ordinaria, expuestos a la atmósfera, el valor es aproximadamente 1. Para el mismo metal, contaminado por el manipuleo, el valor cae a alrededor de 0 ,3. Para sistemas bien diseñados y lubricados, el coeficiente puede ser tan bajo como 0,005. Bajo condiciones muy especiales, se pueden obtener valores tan bajos como 0,000005.

Disipación de Calor Otra importante función de un lubricante es actuar como un enfriador, eliminando el calor generado por la fricción o por otras fuentes tales como la combustión o el contacto con sustancias a alta temperatura. Para realizar esta función, el lubricante debe permanecer relativamente sin cambios. Los cambios en la estabilidad térmica y estabilidad a la oxidación harán disminuir la eficiencia del lubricante. Para resolver estos problemas es que generalmente se agregan los aditivos.

Dispersión de contaminantes La habilidad de un lubricante para permanecer efectivo en la presencia de contaminantes es bastante importante. Entre estos contaminantes se cuentan agua, productos ácidos de la combustión y materia particulada. Los aditivos son generalmente la respuesta para minimizar los efectos adversos de los contaminantes. Tipos de lubricación

Lubricación hidrodinámica

Es aquella en la que las superficies que interactúan (cojinete y eje) y que soportan la carga (puede ser el peso) y que generan esfuerzos mecánicos, están separadas por una capa de lubricante relativamente gruesa a manera de impedir el contacto entre metal y metal. Esta lubricación no depende de la introducción del lubricante a presión. La presión en el lubricante la origina el movimiento de la superficie que lo arrastra hasta una zona formando una cuña que origina la presión necesaria para separar las superficies actuando contra la carga que interactúa con el cojinete. En este caso la lubricación depende de la velocidad de rotación del eje. Una aplicación de este tipo de lubricación es en los turbocompresores los cuales operan a altas velocidades de rotación, y se denominan cojinetes flotantes.

Lubricación hidrostática Se obtiene introduciendo el lubricante en el área de soporte de la carga a una presión suficientemente elevada para separar las superficies con un a capa relativamente gruesa de lubricante. Se utiliza en los elementos donde las velocidades son relativamente bajas. En el caso de los motores de combustión interna antes de que se genere la lubricación hidrodinámica es necesario generar una fuerza que separe los elementos móviles. Esta fuerza se genera al inyectar el lubricante a presión por medio de una bomba la cual normalmente es movida por el motor. Este tipo de lubricación permite suministrar el lubricante a todas las partes que lo requieran y no depende de la velocidad de rotación de los elementos. La cantidad de lubricante inyectado depende de la presión de la bomba de aceite, de la temperatura y de la viscosidad del lubricante.

Lubricación de película mínima o al limite Este tipo de lubricación es muy importante porque se genera cuando se presenta una condición anormal en el motor, por ejemplo: • • •

Cuando se produce un aumento de temperatura, y afecta a la viscosidad del aceite. Cuando hay un aumento repentino de carga (sobrecalentamiento por falta de lubricante). Cuando se reduce la cantidad de lubricante suministrado debido a una fuga del mismo en sellos o juntas.

Estas condiciones pueden impedir la formación de una película de lubricante lo suficientemente gruesa entre los componentes en movimiento.

Lubricación con material sólido Este tipo de lubricación se genera cuando se agregan partículas de material sólido al lubricante. Estas pueden ser de materiales antifriccionantes como el grafito o el disulfuro de molibdeno. Estos compuestos se comportan como si fueran bolas y separan a los elementos que están en movimiento evitando el contacto físico entre ellos.

Características de los lubricantes Las características que debe cumplir un buen lubricante para que realice en óptimas condiciones su trabajo y brinde la máxima protección posible, son: • • • • • • • • • • •

Baja viscosidad Viscosidad invariable con la temperatura Estabilidad química Acción detergente para mantener limpio el motor Carencia de volatilidad No ser inflamable Tener características anticorrosivas Tener características antioxidantes Tener gran resistencia pelicular Soportar altas presiones Impedir la formación de espuma

Viscosidad del lubricante La viscosidad es la resistencia que opone el aceite a moverse. Para entenderlo, observamos la figura e imaginamos al aceite como si estuviera formado de laminas. Al empujar la parte móvil, ésta arrastra a su lámina en contacto y ésta, a su vez, a la posterior ( Flujo laminar ), de modo que cuantas más láminas haya, mayor es la velocidad tangencial adquirida. Cuanto más fluido es el aceite, es decir, menos viscoso, mayor número de láminas, por tanto, mayor velocidad tangencial entre los elementos en contacto.

Es una de las propiedades más importantes de un aceite lubricante. Es uno de los factores responsables de la formación de la capa de lubricación, bajo distintas condiciones de espesor de esta capa. La viscosidad afecta a la generación de calor en rodamientos, cilindros y engranajes debido a la fricción interna del aceite. Esto afecta las propiedades selladoras del aceite y la velocidad de su consumo.

Determina la facilidad con la que las máquinas se pueden poner en funcionamiento a varias temperaturas, especialmente a las bajas. El rendimiento satisfactorio de una pieza determinada de un equipo depende fundamentalmente del uso de un aceite con la viscosidad adecuada a sus condiciones de trabajo. La viscosidad de cualquier fluido cambia con la temperatura, incrementándose a medida que baja la temperatura, y disminuyendo a medida que ésta aumenta. La viscosidad también puede cambiar por una variación en el esfuerzo o velocidad de corte.

La viscosidad dinámica normalmente se expresa en poise (P) o centipoise (cP, donde 1 cP = 0,01 P), o en unidades del Sistema Internacional como pascalessegundo (Pa-s, donde 1 Pa-s = 10 P). Los sistemas de clasificación de la viscosidad de los aceites utilizados universalmente son el ISO, ASTM (actualmente en desuso) , AGMA y SAE, aunque es este último el utilizado en automoción. Para comparar los aceites con base de petróleo con respecto a variaciones de viscosidad con la temperatura, se utiliza el Indice de viscosidad (IV). Este es un número arbitrario utilizado para caracterizar la variación de la viscosidad cinemática de un producto de petróleo con la temperatura. El cálculo se basa en mediciones de la viscosidad cinemática a 40 y 100 ºC. Para aceites de viscosidad cinemática similar, a índices de viscosidad más grandes, más pequeño es el efecto de la temperatura. Con IV alto, la viscosidad es más alta a mayor temperatura, proporcionando un menor consumo de aceite y desgaste del motor, y es menor a bajas temperaturas, lo cual permite un mejor arranque Viscosímetro de Engler en frío y menor consumo de combustible durante el calentamiento. La medición de viscosidades absolutas bajo condiciones reales ha reemplazado al concepto de índice de viscosidad convencional para evaluar lubricantes bajo condiciones de trabajo.

Clasificación SAE Clasifica los aceites de automoción con un número que aparece al final del nombre del aceite y cuyo único significado es que a medida que este número es mayor, la viscosidad del aceite también lo es. Dentro de esta clasificación se encuentran los aceites para lubricación de motores tanto Diesel como Gasolina, caja, transmisión y sistema hidráulico. A su vez los aceites para el motor de combustión interna se dividen en monogrados y multigrados, y se emplean dependiendo de las recomendaciones del fabricante del motor, de las condiciones climatológicas o de programas que tienden a reducir el desgaste de los diferentes componentes del motor de combustión interna.

Aceites Monogrados Estos aceites se caracterizan porque especifican un solo grado de viscosidad y poseen un Indice de Viscosidad menor de 95, lo cual puede dificultar un poco el arranque en frío cuando se tienen bajas temperaturas ambiente (menores de 5°C).

Aceites Multigrados Se caracterizan porque poseen un Indice de Viscosidad mayor de 120, lo cual permite que el aceite pueda ser recomendado para cubrir varios grados SAE de viscosidad. Así por ejemplo si se tiene un aceite como el SAE 20W40 significa que a bajas temperaturas (mayores de -15°C) el aceite se comportará como un aceite delgado SAE 20W y a altas (mayores de 100°C) como un aceite grueso SAE 40. Viscosidad SAE 0w 40 5w 40 10w 40 15w 40 20w 40 25w 40 40

Viscosidad para el Arranque (cP) 6200 a -35oC 6600 a -30oC 7000 a -25oC 7000 a -20oC 9500 a -15oC 13000 a -10oC Demasiado viscoso

Bombeabilidad en Frío (cP) 60000 a -40oC 60000 a -35oC 60000 a -30oC 60000 a -25oC 60000 a -20oC 60000 a -15oC Demasiado viscoso

Viscosidad SAE a 100oC 40 40 40 40 40 40 40

Clasificación API para servicio de los aceites El Instituto Americano del Petróleo clasifica la calidad de los aceites de acuerdo al tipo de motor en el cual será utilizado, los divide en aceites para motores a gasolina o diesel y les asigna dos letras: La primera indica el tipo de motor, si es de gasolina, esta letra es una S del inglés spark (chispa), si la letra es la C (del inglés compression) el aceite es para un motor diesel. La segunda letra que forma la pareja indica la calidad del aceite, y tiene que ver con los aditivos que contiene. Motores de Gasolina Categoría Estatus Ultima SL generación En uso SJ actualmente SH Obsoleto

Tipo de Motor Para motores nuevos y en óptimas condiciones. Para todo motor de automóvil actualmente en uso. Para motores del año 1996 y/o anteriores.

SG SF SE SD SC

Obsoleto Obsoleto Obsoleto Obsoleto Obsoleto

SB

Obsoleto

SA

Obsoleto

Para motores del año 1993 y/o anteriores. Para motores del año 1988 y/o anteriores. Para motores del año 1979 y/o anteriores. Para motores del año 1971 y/o anteriores. Para motores del año 1967 y/o anteriores. Para motores de mayor antigüedad. Recomendado solo cuando el fabricante así lo indique. Para motores de mayor antigüedad. Recomendado solo cuando el fabricante así lo indique.

Motores de Gasoil Categoría

Estatus EN USO CH 4 ACTUALMENTE CG 4 OBSOLETO CF 4 OBSOLETO CF/CF 2 OBSOLETO CE OBSOLETO CD/CD 2 OBSOLETO CC OBSOLETO CB

OBSOLETO

CA

OBSOLETO

Tipo de Motor Para todo motor de automóvil actualmente en uso. Para motores del año 1.996 y/o anteriores. Para motores del año 1.993 y/o anteriores. Para motores del año 1.988 y/o anteriores. Para motores del año 1.979 y/o anteriores. Para motores del año 1.971 y/o anteriores. Para motores del año 1.967 y/o anteriores. Para motores mas mayor antigüedad. Recomendado solo cuando el fabricante así lo indique. Para motores mas mayor antigüedad. Recomendado solo cuando el fabricante así lo indique.

Aditivos Las propiedades necesarias más importantes que debe cumplir un aceite para una lubricación satisfactoria son: •

•

•

Baja volatilidad bajo condiciones de trabajo. Las características de volatilidad son inherentes a la elección del aceite de base para un tipo particular de servicio, y no pueden ser mejoradas por el uso de aditivos. Características de flujo satisfactorias en el rango de temperatura de uso. Estas características dependen fundamentalmente de la elección del aceite de base, sin embargo se pueden mejorar mediante el uso de depresores del punto de escurrimiento y modificadores de viscosidad. Los primeros mejoran las características de fluencia a bajas temperaturas, mientras que los últimos lo hacen con la viscosidad a alta temperatura. Estabilidad superior o habilidad para mantener características deseables por un período razonable de uso. Mientras estas características dependen en un mayor grado del aceite de base, se asocian primordialmente con el agregado de aditivos, que mejoran las propiedades del aceite de base en esta área.

La estabilidad de los lubricantes es afectada por el ambiente en el cual trabaja. Tales factores como la temperatura, potencial de oxidación y contaminación con agua, combustible no quemado o ácidos corrosivos, limitan la vida útil del lubricante. Esta es el área donde los aditivos han hecho su mayor contribución en la mejora de las características del comportamiento y en extender la vida útil de los lubricantes. • Compatibilidad con otros materiales del sistema. La compatibilidad de los lubricantes con sellados, rodamientos, embragues, etc., puede ser también parcialmente asociada con el aceite de base. Sin embargo, los aditivos químicos pueden tener u na mayor influencia en tales características. Los aditivos se pueden definir como materiales que imparten nuevas propiedades o mejoran las existentes del lubricante o combustible dentro de los cuales se incorporan.

Tipos de aditivos para lubricantes Aceites Sintéticos •

Detergentes (Dispersantes Metálicos)

• • •

• •

Dispersantes libres de cenizas *También son modificadores de viscosidad

•

•

•

•

•

Inhibidores de oxidación y corrosión de rodamientos

• • •

•

Antioxidantes

• •

•

Modificadores de Viscosidad

• • •

• •

Aditivos antidesgaste

• •

• • •

Depresores del punto de escurrimiento

•

• •

Salicilatos Sulfonatos Fenatos Sulfofenatos Cadenas largas de alquenil succinamidas N-sustituidas Esteres y poliésteres de alto peso molecular Sales de amonio de ácidos orgánicos de alto peso molecular Bases de Mannich derivadas de fenoles alquilados de alto peso molecular. *Copolímeros de derivados de ácidos acrílicos o metacrílicos que contienen grupos polares, tales como aminas, amidas, iminas, imidas, hidroxilo, eter, etc. *Copolímeros de etileno - propileno que contienen grupos polares como los ya indicados. Fosfitos orgánicos Ditiocarbamatos metálicos Ditiofosfatos de Zinc Olefinas sulfuradas Compuestos fenólicos Compuestos aromáticos nitrogenado Terpenos fosfosulfurados Polimetacrilatos Copolímeros de etileno - propileno (OCP) Copolímeros de estireno - dienos Copolímeros de estireno - éster Fosfitos orgánicos Olefinas sulfuradas Ditiofosfatos de Zinc Compuestos alcalinos como neutralizadores de ácidos Naftalenos alquilados con ceras Polimetacrilatos Fenoles alquilados con ceras Copolímeros de ésteres de acetato de vinilo/ácido fumárico Copolímeros de acetato de vinilo/éter vinílico Copolímeros de estireno - éster

En los aceites minerales, el aceite básico utilizado en su formulación es obtenido del petróleo crudo por medio de refinación, en cambio en los aceites sintéticos, el básico es obtenido por medio de procesos muy complejos de sintetización, con los cuales se logran eliminar productos indeseables que trae el mineral y obtener características perfectamente bien definidas y sobresalientes, que permiten someterlos a condiciones más severas y alcanzar períodos de mantenimiento mayores. Otra característica de estos aceites es que llevan otro tipo de aditivos, como hidrocarburos sintetizados, esteres orgánicos, poliglicoles, esteres sintéticos y polialfaolefinas (PAO).

Existen aceites Semisintéticos, que son aceites de base mineral con aditivado sintético. El aceite sintético resiste más las altas temperaturas y el trabajo pesado protegiendo mejor al motor, ya que no se degrada tanto, ofreciendo una película lubricante más constante, así como también se puede aumentar el período de cambio de dos a tres veces el recomendado por el fabricante, pues su período de oxidación (descomposición) es más largo.

Tratamientos para lubricantes líquidos

Tratamientos con PTFE o Teflón El Politetrafluoretileno o PTFE, es un plástico conocido como Teflón, que data de finales del año 1.939. Tiene la propiedad de tener 6 veces menos fricción que el mismo aceite. Es miscible con cualquier líquido de base oleosa, es decir cualquier aceite, sea mineral o sintético. No actúa como aditivo, sino como tratamiento. Como tratamiento, se añaden un conjunto de partículas polares de PTFE micronizado de 2 micras, que forman dispersiones estables en aceites lu bricantes, tanto minerales como sintéticos, sea cual sea su carga de aditivos y su viscosidad. No alteran las propiedades químicas de los lubricantes a los que se añaden. Son tratamientos que incrementan espectacularmente el comportamiento de la maquinaria. Los mecanismos industriales están diseñados para obtener un comportamiento optimo bajo condiciones normales de funcionamiento, pero en la práctica estos mecanismos sufren a menudo sobrecargas que provocan fallos mecánicos, pérdidas de producción y altos costos de mantenimiento. Los tratamientos con Teflón permiten funcionar al máximo de la capacidad de producción, facilitan el arranque en frío, disminuyen la fricción, reducen el desgaste, reducen el consumo de energía, incrementan la capacidad de producción, reducen los costos de mantenimiento, reducen los fallos mecánicos, reducen el ruido, reducen el avance a saltos (stick slip) mejorando el posicionamiento de precisión, y en general mejoran el funcionamiento a baja velocidad y alta carga.

Tratamiento Winnerflon Motor WINNERFLON MOTOR contiene partículas polares y no polares de PTFE que forman una dispersión estable en los aceites minerales de base mineral fuertemente aditivados. Este tratamiento se aplica a motores de gasolina, diesel y gas (GLP). Características

• • •

• • • •

Reducción del avance a saltos y de la fricción. Reducción del desgaste, por ejemplo, la formación de surcos. Reducción del desgaste causado por los aditivos EP de los aceites minerales. Facilita el arranque. Reduce el consumo de energía. Mejora el funcionamiento a baja velocidad y altas cargas. Puede utilizarse hasta 80.000 Km.

Circuito de Lubricación

Formas de Engrase Apoyos

Interior

Barboteo

Filtro de aceite

Bomba de aceite

Válvula reguladora de presión

Sensores de presión

Medidas de presión Comprobación de la presión del aceite La comprobación de la presión de aceite debe hacerse en posición de “Punto muerto”. • • • • • •

•

Comprobar el nivel del aceite. Desmontar el manocontacto de aceite. Montar el manómetro. Arrancar el motor y calentarlo hasta la temperatura normal de funcionamiento. Comprobar la presión del aceite con el motor funcionando sin carga ( ver Valores). Si la diferencia fuera extrema, comprobar si hay pérdidas de aceite en el conducto y en la bomba o algún otro motivo. Después de las inspecciones, volver a montar el manocontacto de aceite .

Interpretación de la presión. Diagnóstico A medida que el aceite circula y se calienta, fluye más rápido porque la viscosidad disminuye, hasta alcanzar un estado de equilibrio. Solamente en este punto se puede decir que el motor está lubricado apropiadamente. Hasta que se establezca una presión estable del aceite, la velocidad de desgaste es alta debido a un flujo inadecuado del aceite a las superficies en rozamiento. Bajo condiciones de arranque en frío, un "buen" aceite es aquél que da presiones de aceite estables lo más rápido posible. Bajo circunstancias ideales, la presión del aceite debería ser estable, y cualquier incremento o

disminución deberá ser diagnosticado por posibles daños mecánicos. Causas de la baja presión de aceite Causas de lecturas de baja presión de aceite Bajo nivel de aceite Aceite que no fluye hacia la bomba durante el arranque La bomba funciona muy lenta como para establecer un buen flujo de aceite

Consecuencias Posible rotura del motor Posible rotura del motor

Reduce la vida del motor

Acción Agregar aceite hasta el nivel apropiado e investigue las posibles causas de pérdidas Cambie el aceite por otro con mejores características de arranque en frío Revisar la bomba de aceite y su tracción

Aceite demasiado caliente. Viscosidad muy baja

Revise los medidores de Deterioro del aceite/problemas temperatura y los controladores con el motor; desgaste, de temperatura del motor. depósitos Verifique que la viscosidad del aceite sea la correcta

Bomba de aceite desgastada

Problemas con el motor

Cojinetes desgastados Problemas con el motor

Reemplace la bomba de aceite El aceite fluye más fácilmente cuando los cojinetes están desgastados. Reemplace los cojinetes Evite la marcha lenta. Revisar inyectores, compresiones. Cambiar el aceite

Combustible en el aceite que reduce la viscosidad

Alto consumo de aceite. Desgaste del motor

Cambio del aceite

El aceite viejo tenía una viscosidad más alta debido al hollín y a la oxidación. El aceite Ninguna nuevo fluye mejor

Causas de la alta presión de aceite Causas de las lecturas de presión alta Consecuencia Acción La presión permanece alta después del Usar aceite con mejores arranque en frío. El aceite fluye Posible rotura propiedades de temperatura adecuadamente hasta la bomba, pero del motor (5W-30 ó 0W-30) no hacia el motor El aceite tiene una viscosidad alta debido a que está sucio por el hollín El aceite tiene una viscosidad alta debido a la oxidación

Posible rotura del motor

Cambiar el aceite y el filtro. Revisar los inyectores. Evitar la marcha lenta

Posible fallo del Cambiar aceite y filtro motor La viscosidad del aceite es muy alta. El Posible fallo del Consultar el manual del vehículo y cambiar el aceite por uno de flujo de aceite es bajo motor grado correcto de viscosidad Filtro tapado. La válvula by-pass Reduce la vida Cambiar el aceite y filtro. Investigar la causa del permite el flujo de aceite sin filtrar del motor taponamiento Depósitos en los conductos de aceite Reduce la vida Cambiar aceite y filtro. Use un en el motor, lo que incrementa la del motor aceite de mejor calidad presión del aceite Verificar el termostato del Posible fallo del motor. Verificar que esté usando Aceite demasiado frío un aceite con un grado correcto motor de viscosidad

Una alta presión de aceite significa que se debe realizar más trabajo para bombear el aceite hacia el motor, y esta pérdida de eficiencia debe ser minimizada. Una alta presión de aceite no significa un buen f lujo de aceite, y en muchos casos es indicación de lo opuesto. Alternativamente, una baja presión de aceite puede significar que el aceite está fluyendo rápidamente por el motor, lo cual es muy deseable para minimizar el desgaste. Preguntas y Respuestas más habituales sobre el aceite

Mayor presión de aceite indica mejor lubricación No necesariamente. Por eso, para indicar si hay presión suficiente, los fabricantes de vehículos colocan una luz testigo, que asegura el mínimo necesario del sistema de lubricación.

Con un aceite SAE 40 tendré mayor presión que con un SAE 30 Si, podría detectarse un aumento en la lectura de presión, pero eso tampoco es indicativo de mejor lubricación, porque en el arranque el motor esta frío y un aceite mas viscoso (mayor número SAE), será mas difícil de bombear y llegará mas tarde a las zonas alejadas del motor, lo que se traduce en mayor desgaste.

Un aceite multigrado parece menos viscoso, significa que es peor para lubricar No. Muy por el contrario. La respuesta anterior es lo que llevó a los f abricantes a recomendar aceites multigrados, que en el momento del arranque (el mas crítico del funcionamiento) llegan rápidamente a las zonas superiores del motor y así empiezan a disminuir el desgaste allí. Luego, a pleno régimen, son mas viscosos que un SAE 40, aunque este cambio no es detectado con los manómetros habituales.

Se pueden mezclar los aceites lubricantes Todos los lubricantes fueron desarrollados pensando en la eventualidad de ser mezclados con otros lubricantes, independientemente del nivel de calidad API. De todas formas no es recomendable mezclar en gran cantidad aceites minerales con aceites sintéticos.

Porqué el aceite se oscurece con el uso Aceite sucio, motor limpio. Esto se refiere a los vehículos bien mantenidos. Un lubricante de alta calidad trabaja inmediatamente, manteniendo en suspensión el hollín, el polvo atmosférico y todos los demás contaminantes. Así evita su acumulación en las zonas críticas. Esta cualidad provoca que aparezcan sucios en cuestión de horas, lo que se nota especialmente en motores Diesel. Los aceites de calidad inferior, que no son capaces de lo descrito, permanecen "limpios", a costa de ensuciar el motor.

Tiene algún beneficio agregar aditivos extras al aceite Ninguno. Los lubricantes ya poseen el balance exacto de aditivos para superar las prestaciones requerida por todas las fábricas de motores. Por el contrario, agregar aditivos a los lubricantes no sólo puede desequilibrarlos, sino que es muy probable que dañe seriamente a los motores que pretende proteger.

Sensor de calidad de aceite El Sensor de calidad de Aceite INTELLEK, que mide la degradación del aceite, proporciona una trayectoria de desarrollo continuo desde el producto actual y se espera que amplíe inmediatamente la vida útil del aceite hasta 30.000 kilómetros con el objetivo final de un sistema de lubricación que no requerirá un cambio completo de aceite durante la vida normal del motor. Este Sensor consta de tres tubos concéntricos de acero inoxidable y una sonda de temperatura. La conductividad del aceite se establece aplicando un alternador de baja frecuencia y el nivel el aceite se calcula a través de una medida de impedancia. Se puede montar en cualquier parte en que se asegure un contacto continuo con el aceite. Los cálculos se realizan en un microprocesador que, en combinación con un ASIC (Circuito Integrado de aplicaciones específicas) y EEPROM (Memoria Electrónica Programable), permite esta unidad entregar información procesada y no unos simples datos. El módulo INTELLEK está configurado para medir la temperatura del aceite, ahorrando el coste de un sensor adicional. Se espera que sea cada vez más útil, al poder implantarse a sistemas controlados hidráulicamente como los variadores de fase de válvulas y la desactivación de cilindros. La capacidad de medir el nivel de aceite también permite eliminar el indicador de nivel. Delphi, su fabricante, tiene previsto que la versión para gasolina del Sensor de calidad de Aceite esté dispuesto para su integración en los programas de desarrollo del vehículo y podría producirse en serie para los modelos 2004/2005.

Elementos electromecánicos Variador de fase

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Polea del árbol de levas Muelle Dientes helicoidales exteriores Adaptador con ranuras anulares Cámara delantera de alimentación de aceite Cámara trasera de alimentación de aceite Cámara trasera Cámara delantera Tapón obturador con junta Dientes helicoidales interiores

Mando del variador de fase

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Funcionamiento

electroválvula cuerpo de la válvula muelle antagonista pistón piñón árbol de levas muelle antagonista

• • • • •

1-Cámara delantera. 2-Pistón de ajuste. 3-Cámara trasera. A-Conducto de aceite hacia la cámara delantera. B-Conducto de aceite hacia la cámara trasera.

Empujador hidráulico El empujador hidráulico se compone esencialmente de dos piezas móviles: -el empujador (6) con el pistón (7); -el cilindro (8). La presión ejercida por el muelle (9) separa estas dos piezas de forma que anula los juegos. La válvula antirretorno (3) asegura el llenado y el hermetismo de la cámara de alta presión (5).

Funcionamiento: