Multímetros Digitales Avanzados y Herramientas de Exploración Básicas Equipo
de Prueba
En las páginas siguientes, vamos a revisar la utilización de algunas herramientas que probablemente ya hayamos utilizado con anterioridad en el taller. Varios estudios indican que un gran porcentaje de los técnicos automotrices no sacan el partido que deberían de la mayoría de los equipos que poseen en su taller. Esta es la razón por la que la mayoría de los técnicos podrían beneficiarse de una revisión de los principios más importantes de cómo utilizar esas herramientas y cómo utilizarlas particularmente para el diagnóstico de fallas de emisiones. Los principales tipos de herramienta que vamos a revisar en este módulo son: •
Multímetros Digitales (DMM)
•
Osciloscopios de Laboratorio
En el módulo 7, de este curso, revisaremos otra herramienta muy importante: la herramienta de exploración o escáner (sean tool). Una vez que hayamos aprendido cómo obtener el valor completo del equipo que ya tenemos en nuestro poder, veremos lo útil que esas herramientas pueden llegar a ser para diagnosticar fallas relativas a las emisiones. Además, también aprenderemos todo lo relacionado a las más modernas y avanzadas herramientas de diagnóstico y sus técnicas. Lo que necesitamos hacer al principio es aclarar los malentendidos que existen en relación a los equipos de medición y prueba que ya conocemos y poseemos en el taller. Posteriormente estudiaremos algunas de sus características menos conocidas y veremos cómo sacar provecho de ellas.
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Multímetros Digitales Con un equipo de medición de voltios y ohmios de tipo análogo, conectaremos las puntas al circuito que queremos verificar, una aguja se moverá a lo largo de la escala para mostrarnos solamente lo alto que fue el voltaje. La precisión y la exactitud no fueron muy importantes. Entonces viene el encendido (ignición) electrónico, la inyección electrónica de combustible y los sistemas de retroalimentación de circuito cerrado (closed loop feedback systems); de repente, la precisión y la exactitud cuentan. Unas pocas milésimas de ohmio de voltio puede marcar la diferencia entre lo poco o el mucho dinero que salga una reparación; o entre una reparación correcta o una que no lo fue. Hoy en día, los multímetros digitales (DMM) suponen un requerimiento mínimo para diagnosticar y reparar sistemas de control electrónicos. Los multímetros digitales de hoy en día pueden medir la resistencia, el voltaje, el amperaje, el ángulo dwell, el ciclo útil, la anchura de pulso y las frecuencias. Desafortunadamente, muchos aspectos de estos medidores son malentendidos por los técnicos. Por lo tanto, lo primero que debemos hacer es aclarar algunos de los misterios en relación a los multímetros digitales y, al mismo tiempo, examinaremos la forma de utilizarlos más eficientemente, de una manera más efectiva. Los Multímetros Digitales (DMM) pueden ser utilizados para verificar lo siguiente: •
Voltaje del TPS (sensor del ángulo de apertura del acelerador)
•
La frecuencia del sensor MAP
•
El ciclo útil del Solenoide de Control de la Evaporación
•
La Resistencia CTS
•
La Salida de voltaje AC de los imanes permanente (VSS, Sensores de Velocidad de las Ruedas) continúa ...
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(continuación)
Respuesta Real comparado con el Promedio de Respuesta Uno de los problemas con la Corriente Alterna (AC) es cómo medirla: Ya que el nivel de voltaje sube por encima de cero y cae por debajo de cero de igual forma, un promedio simple siempre equivaldrá a cero. Fue necesario desarrollar un método para medir corriente alterna AC que describiera de una forma exacta el trabajo de pudiera realizar en relación a la corriente continua (o directa) DC. Hoy en día existen dos métodos diferentes que se utilizan para realizar esto: •
Raíz cuadrada de media de cuadrados o RMS (algunas veces llamado "RMS real")
•
Promedio de respuesta (algunas veces llamado "RMS promedio")
Ambos sistemas utilizan una fórmula para convertir los niveles de voltaje AC en una medida. Desafortunadamente, ambos métodos son diferentes. Cuando pensamos en corriente alterna, probablemente pensamos en la corriente que hay en las casas. La corriente de los hogares son un tipo común de señal AC; esta sube y baja suavemente creando una señal sinusoidal, u onda senoidal (sine wave). Cuando medimos este tipo de señal AC, ambos métodos de medición, tanto el RMS como el de promedio de respuesta ofrecen valores muy similares.
Ilustración. 6-1
RMS FLUKE
87
r,
;1'\. I1I/JERJlSMUl.TMIETER
6.5 LI
AC
v
,! aI
,
\
"
,/ ,
I.'
\ \
,
\,)
Respuesta Promedio FLUKE
\\
\
~, O,
••
88
AlIJ'OOIOTnlU'EWI
6.5 LI
AC
v
b!IO!1!4f1!20
¡1.,_'l¡'il'ii'i"'h·'~·jt"t'¡'ill~tjW'I'II'"
/
SCOPE:
Esta comparación nos muestra la forma tan diferente en la que diferentes equipos de medición pueden leer el voltaje AG, ofreciendo, en cambio, las mismas lecturas. Ambos equipos de medición tanto RMS como el de promedio de respuesta ofrecerán virtualmente lecturas idénticas cuando midamos una señal de onda senoida/.
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Formas de Onda No Senoidales No todas las formas de onda AC son senoidales. Algunas tienen forma de dientes de serrucho, y otras desarrollan una apariencia más puntiaguda. Sin importar su apariencia, esas formas de onda indican una forma de señal AC. De hecho, la mayoría de las señales AC automotrices no son senoidales. Aquí es donde aparece la diferencia real entre el método RMS y el de Promedio de Respuesta. Donde realmente importa es cuando verificamos la señal en comparación con una especificación concreta, ya que las especificaciones vendrán, ya sea para equipos de medición RMS o para equipos de Promedio de Respuesta. Aquí es donde debemos saber dos cosas: 1) El tipo de especificación que estemos utilizando 2) El tipo de equipo de medición que tengamos Nunca deberemos comparar las lecturas RMS con las lecturas de promedio de respuesta - las dos no se comparan y si así lo hiciéramos acabaríamos con un diagnóstico equivocado.
Ilustración 6-2
RMS FLUKE
O?4!.'G?
87
A
TI/UUIfSIIULI'IMErI!II
6.5'-1 ••••
AC
Respuesta Promedio FLUKE
88
AUTOI/On""ETEII
'-1.2S
v 20
AC
v
~',\'I""I"'\lrlii'iIF'I""~·i"'''I·.''T:
SCOPE:
Un equipo de medición RMS y una unidad de medición de Promedio de Respuesta diferirán cuando midamos unas señales más irregulares. Esta diferencia importa cuando necesitemos comparar una lectura AC con una especificación concreta. Ambos tipos de equipos de medición nos proveerán de un valor medido de la señal, no una representación gráfica de la forma de onda.
continúa ...
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Eqüi~ Multímetros Digitales Avanzados y Herramientas de Exploración Básicas Toma de Lecturas en Multímetros
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Digitales
Una de las cosas donde los técnicos encuentran una mayor dificultad es midiendo resistencias. Los ohmios son difíciles debido a que el ohmiómetro solo muestra cuatro dígitos. Desde esos cuatro dígitos, deben mostrar rangos de resistencia desde menos de un ohmio hasta más de 100 millones de ohmios. Esa es la razón por la que la mayoría de los multímetros digitales tienen tres rangos diferentes para mostrar diferentes valores de resistencia. Por lo tanto, cuando la pantalla lea 3.124, esto podrá significar: •
Tres coma uno dos cuatro ohmios
•
Tres mil ciento veinticuatro ohmios
•
Tres millones ciento veinticuatro mil ohmios
Escalas del Ohmiómetro Un símbolo (icono) en el medidor nos dice la escala en la que está puesta el medidor. El símbolo para ohmios es Q. Esto nos dice si nuestro medidor está puesto para medir resistencia. Si no hubiera nada en frente del símbolo en la pantalla, el medidor estará puesto para ohmios regulares. La lectura en el visualizador es la resistencia real que el medidor está midiendo: 3.124 es realmente, tres coma uno dos cuatro ohmios" Si se mostrara a "k" en frente del símbolo indicador de ohmios, el medidor pone la escala de ohmios multiplicados por 1000. La "k" significa "kilo," por lo que el medidor estará midiendo en kilo-ohmios. 3.124kQ equivale a "tres mil ciento veinticuatro ohmios".
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Ilustración 6-3
FLUKE 88 AUTO
AUTOMOTlVEMETER
~I
:l. El símbolo en la parte derecha del visualizador nos dice el rango en que se halla nuestro medidor. Q signisfica que se muestra resistencia en ohmios; kQ significa ohmios multiplicados por 1000, Y MQ es ohmios multiplicados por 1000 000.
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r:
Si hubiera una "M" en frente del símbolo indicador de ohmios, El medidor estará puesto para ohmios multiplicados por 1,000,000. La "M" significa "Mega," porlo que el medidor estará midiendo en megaóhmios. 3.124MQ equivalen a "tres millones ciento veinticuatro mil ohmios. La resistencia mostrada en el medidor depende de la letra anterior al símbolo ohmios: •
Sin letra = ohmios
•
k
•
M = ohmios multiplicados por 1,000,000
= ohmios
multiplicados por 1,000
Multiplicando Lecturas Ahora, todo lo que tenemos que saber es multiplicar por mil y por un millón. El multiplicar por mil o un millón es simplemente cuestión de mover la coma decimal. Para multiplicar por 1000, deberemos mover la coma decimal tres lugares hacia la derecha.
3.124x 1000
= 3.1\....A..AJ 2 4. = 3124. 123
Para multiplicar por 1 000000, deberemos mover la coma decimal seis lugares a la derecha.
3.124 x 1000000 = 3 '--A...A..A.A.A . 1 2 4 O O O. = 3124 000. 123456
Ilustración. 6-4
Si la pantalla muestra:
La resistencia es:
3.124 O
3.124 O
3.124 kO
3.124 kO
3.124 MO
3.124 MO continúa ...
"
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Rangos de Mu/tímetros Menores En multímetros digitales, los rangos más pequeños aparecen entre kQ y MQ. Estos rangos no afectan la manera en que leemos la pantalla. Por ejemplo, nuestra unidad de medición podría tener una escala de 2k-ohmios, una escala de 20k-ohmios y una escala de 200k-ohmios, todas dentro de un valor nominal de k-ohmios. El intercambio entre esas escalas solo mueve la coma decimal en el visualizador. Todavía leeremos el visualizador de la misma forma: = ohmios
•
Q
•
kQ
•
= ohmios multiplicado MQ = ohmios multiplicado
por 1,000 por 1,000,000
Visualizadores (o pantallas) de los Mu/tímetros El visualizador o la pantalla de un multímetro puede ser fácil de leer con un poco de práctica. Es importante entender lo que estamos viendo. Es importante que el visualizador no se actualice demasiado deprisa. Si fuera así, el número se convertiría en un borrón ilegible. La mayoría de las pantallas de los multímetros, por consiguiente, se actualizan entre una y cuatro veces por segundo. Esto puede llegar a ser restrictivo, especialmente cuando estemos tratando de medir señales más rápidas. Algunos multímetros tienen unas gráficas de barras análogas que ayudan a superar las limitaciones de actualización lenta de la pantalla. El multímetro calcula el valor mostrado en el visualizador mediante una señal promedio. En el caso del Fluke 88, por ejemplo, la señal es medida hasta 40 veces por segundo. El visualizador, sin embargo, actualiza solamente de una a cuatro veces por segundo, dependiendo de la medición. El valor mostrado, por lo tanto, es un valor promedio, al contrario que lo obtenido mediante una medición individual. Esto puede considerarse una limitación cuando estemos verificando circuitos de alta-velocidad y fallas intermitentes (intermitent glitches).
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En un intento de identificar las fallas intermitentes, algunos fabricantes de multímetros han añadido una prestación de registro de Min/Max. El registro de Min/Max es una prestación muy poderosa que almacena en la memoria los valores máximos, mínimos y el valor promedio medido. Se dan muchas situaciones cuando la prestación Min/Max es ideal, como cuando deseamos determinar el rango operacional de una señalo al verificar una señal estable como la de voltaje o tierra cuando sospechemos que ocurre una falla breve (glitch). Desafortunadamente para muchos equipos de medición, los valores almacenados en los buffers (memorias intermedias) de la memoria Min/Max están basados en valores promedio utilizados por el visualizador regular.
Multímetros con Capacidad de Gráficas Los multímetros con gráficas funcionan bajo los mismos principios que los de un multímetro normal, con sus mismas limitaciones, con la excepción del visualizador. El multímetro con gráficas muestra tablas de valoras medidos mediante gráficas bi-dimensionales, donde los cambios de más alto a más bajo representa los valores de medición actuales y los cambios de izquierda a derecha representan el tiempo. La tabla ofrece la historia y la tendencia de una señal. Mientras el visualizador ofrece mucha información mostrando múltiples parámetros de una señal de entrada, no es adepto a capturar fallas breves (glitches) que rápida o raramente puedan ocurrir.
Multímetros con Capacidad de Impulso de Gráficas Los Multímetros con Capacidad de Impulso de Gráficas son el siguiente paso en tecnología después de los multímetros con gráficas. Los multímetros con capacidad de impulso de gráficas superan la limitación del multímetro digital y del multímetro digital con gráficas. Para mostrar la información, utiliza una tabla similar a la del multímetro con gráficas. Lo que lo diferencia es la forma en la que llega a los valores utilizados por el visualizador, los cuales no son valores promedio. El multímetro con capacidad de impulso de gráficas mide la señal rápidamente. Los valores medidos son entonces almacenados en la memoria, representando los valores mínimos, máximo, de promedio y corriente (ahora). Cuando llega el momento de trazar el siguiente valor el la tabla en el visualizador, lo más significativo es seleccionado de los registros de memoria, mínimos, máximos y corriente (ahora). En este punto, los registros son reiniciados (reset) yel proceso es repetido. Toda vez que el reinicio (reset) del Min/Max se hace cada vez que se realiza un trazo, el resultado es un equipo de medición muy preciso para la detección de fallas breves (glitches) en señales repetitivas. continúa ... © 2004 Delphi ISS
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MIN MAX nos Permite Trazar un Mapa de Cambios·de Voltaje sobre Tiempo La prestación MIN MAX permite a nuestro equipo de medición marca Fluke supervisar la señal de voltaje y grabar los voltajes mínimos, máximos y promedio que observa durante la prueba. Esta es una excelente prueba para trazar el mapa de cambios de voltaje del Sensor de Oxígeno. a continuación se describe como verificar un Sensor de Oxígeno utilizando la prestación MIN MAX:
Procedimiento: Paso 1: Conectar la punta positiva (roja) al cable de la señal del Sensor de Oxígeno. Paso 2: Conectar la punta negativa (negra) a una buena tierra. Paso 3: Arrancar el motor, y dejar que alcance la temperatura normal de operación. Paso 4: Elevar la aceleración a 2000 RPM - esto calienta Sensor de Oxígeno, por lo que producirá voltaje. Paso 5: Ajustar el equipo de medición para que lea voltios DC.
Fig.6-5
Paso 6: Seleccionar la escala de 4-voltios. Paso 7: Oprimir y liberar
(MINMAX).
Tierra M/N MAX registra la señal mínima, máxima
y promedio sobre todo el periodo de tiempo que supervisa una señal. Esto es una manera excelente cuando de verificar una operación del Sensor de Oxígeno.
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Cable de la Señal del Sensor de Oxígeno
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Los pasos 8 y 9 pueden ser substituidos por una prueba de carretera.
Paso 8: Mantener el acelerador a 2000 RPM durante 30 segundos, luego soltarlo. Paso 9: Abrir la mariposa del acelerador una vez. Paso 10: Presionar y luego soltar para congelar las lecturas y apagar el motor. Paso 11: Presionar y luego soltar para pasar a través de las lecturas y registrar las lecturas de voltaje. Máximo de Voltios:
Mínimo de Voltios:
Promedio de Voltios:
continúa ...
NOTAS:
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MIN MAX nos Permite Trazar un Mapa de Cambios de Voltaje sobre Tiempo (continuación) Si el Sensor de Oxígeno está en buen estado y el motor está funcionando adecuadamente, el voltaje mínimo deberá estar por debajo de .175 voltios. El voltaje máximo deberá ser por lo menos .800 voltios y el promedio deberá ser correcto alrededor de .450 voltios. Debemos utilizar la tabla para que nos ayude a diagnosticar un Sensor de Oxígeno que no cumpla los dichos requerimientos. Pero debemos recordar, si los voltajes están equivocados, eso no significa que el Sensor de Oxígeno esté agotado. Si el motor está funcionando con mezcla pobre, el voltaje puede que no sea lo suficientemente alto. Si está funcionando con mezcla demasiado rica, el voltaje podría estar en general, demasiado alto. Debemos asegurarnos de que el resto del motor esté funcionando correctamente antes de desechar un Sensor de Oxígeno. Ilustración. 6-6 Resultados de la Prueba del Sensor de Oxígeno Voltaje
Minimo
Voltaje
Máximo
Voltaje
Promedio
Resultados
de la Prueba
---------------------------------------------------------Por .debajo de 175 mV
Por encima de 800 mV
400 - 500 mV
El Sensor de Oxígeno está bien
Por encima de 175 mV
No importa
400 - 500 mV
Reemplazar el Sensor de Oxígeno Reemplazar el Sensor de Oxígeno
No importa
Por debajo de 800 mV
400 - 500 mV
Por debajo de 175 mV
Por encima de800 mV
Por debajo de 400 mV
El sistema funciona pobre (lean)
Por debajo de 175 mV
Por debajo de 800 mV
Por debajo de 400 mV
El sistema funciona pobre (lean). Enriquecer la mezcla para ver si el Sensor de Oxígeno reacciona; de no ser así, reemplazar el sensor.
Por debajo de 175 mV
Por encima de800 mV
Por encima de 500 mV
El sistema funciona rico.
Por encima de 175 mV Por encima de 800 mV Por encima de 400 mV
Esta tabla Sensor de con la que voltaje del
El sistema funciona rico. Empobrecer la mezcla para observar si el Sensor de Oxígeno reacciona; de no ser así, reemplazar el sensor.
nos provee de algunas guías simples para diagnosticar la mayoría de los problemas del Oxígeno. Además de medir los niveles de voltaje, presta mucha atención a la rapidez el sensor reacciona a los cambios de la mezcla. Al forzar la mezcla de rica a pobre - el sensor deberá cambiar instantáneamente .
. Esta tabla no nos ayudará
a identificar problemas como son cables en corto o en circuito abierto.
Para verificar un Sensor de Oxígeno puede ser que se requiera enriquecer la mezcla; los procedimientos para realizar esto incluyen el enriquecimiento del propano y la clausura del estárter.
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Osci/oscopios La mayoría de los técnicos automotrices de hoy día tienen una lámpara de pruebas y un multímetro digital que incluye un voltímetro, un ohmiómetro y un amperímetro de bajo rango. También puede que tenga un medidor dwell (dwell-meter) - de hecho, incluso puede llegar a tener un medidor de frecuencia. Existe la posibilidad que lleguen a tener un osciloscopio. No estamos hablando de analizadores para el diagnóstico del motor que normalmente son equipos de prueba dedicados y no tienen la versatilidad suficiente como para realizar pruebas electrónicas de circuito y componentes. A lo que nos estamos refiriendo ahora mismo es a un osciloscopio digital (OSO), también denominado como osciloscopio de laboratorio (o también laboratorio). Muy pocos técnicos en la industria de la reparación automotriz saben utilizar perfectamente un Osciloscopio Oigital. Lo curioso del caso es que un buen Osciloscopio Oigital reemplazará casi todos los equipos de prueba de diagnóstico que hemos mencionado. Una lámpara de pruebas, nos permite verificar el voltaje disponible en un circuito. Un osciloscopio digital también. Un voltímetro nos permite medir el voltaje actual disponible en un circuito. Un osciloscopio digital también. Un ohmiómetro es útil para medir la resistencia en un vehículo o componente, al igual que un osciloscopio. El flujo de corriente, el ciclo útil, el dwell, la frecuencia ... un osciloscopio nos permite verificar cada una de estas condiciones eléctricas ...a veces incluso mejor que lo haríamos con su correspondiente equipo de prueba dedicado. La señal dwell es el control eletrónico de la saturación de la bobina. La señal dwell es simplemente un flujo de corriente.
NOTAS:
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Osciloscopios ¿Qué tipo de Osciloscopio funciona mejor? Los osciloscopios vienen en dos tipos diferentes de estilo- análogo y digital- y cada uno tiene sus ventajas e inconvenientes.
Fig.6-7 A 200mV AC 1: 1 PROBE B 200mV OFF 1 : 1 PROBE lms/DIV Trig:AI
,~
Un osciloscopio análogo utiliza un visualizador de tubo de rayo catódico que muestra la señal exactamente tal como ocurre. No existe retraso entre el tiempo en el que el osciloscopio lee la señal y cuando este muestra la forma de la onda. Y debido a su diseño simple, los osciloscopios análogos tienden a ser considerablemente más baratos que los osciloscopios digitales.
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SCOPE:
SINGLE Además, los osciloscopios análogos leen la señal eléctrica constantemente, en lugar de tomar muestras Si el rango de muestra fuese demasiado de la señal tal como hacen los osciloscopios digitales. bajo, la forma de onda podría no Ya que esta unidad no toma muestras de la señal, no es proporcionamos una información posible perderse nada que de lo que ocurra entre las adecuada para diagnosticar el muestras. Por otro lado, los osciloscopios análogos recomponente o el circuito. dibujan sus pantallas rápidamente y no pueden ser configurados a atrasar o congelar la pantalla, por lo que es fácil perderse una anormalidad momentánea (momentary glitch) en un osciloscopio análogo.
En la mayoría de los casos, los osciloscopios análogos tienden a ser menos portátiles que los osciloscopios digitales. Debido a su diseño y sistema de circuitos más simples, estos suelen tener menos prestaciones (características ventajosas) y su método de mostrar información es algunas veces difícil de leer. Los osciloscopios digitales pueden ser más portátiles que los osciloscopios análogos. Las pantallas en los osciloscopios digitales pueden ser tubos de rayos catódicos LCD. Los osciloscopios digitales leen la señal de voltaje, almacenan la información en sus circuitos y entonces muestran la información en la pantalla. Esto tiene sus ventajas y desventajas. La desventaja más evidente es que, toda vez que el osciloscopio toma muestras de la señal, cualquier cosa que ocurra entre las muestras podría perderse. Esta es la razón por lo que es importante utilizar un osciloscopio con un alto rango de muestreo. Contra más muestras tome el osciloscopio, menos posibilidades habrá de que una breve anormalidad (glitch) se nos pase por alto.
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Fig. 6-8
En el lado positivo, los osciloscopios digitales pueden proveer prestaciones que serían imposibles en osciloscopios análogos. Prestaciones como retrasos (delays), memorias de configuración y forma de onda (setup and waveform memories), medida del cursor etc., tienden a hacer de los osciloscopios digitales, una herramienta más funcional y útil para el diagnóstico de los vehículos.
A 200mV AC 1: 1 PROBE B 200mV OFF 1 : 1 PROBE 200~s/DIV Trig:AJ
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I
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Otra ventaja es la forma en la que los osciloscopios digitales muestran su información. Una buena muestra de ello es el barrido de voltaje, y la señal de SCOPE: SINGLE un Sensor del Ángulo de Apertura del Acelerador (TPS). Una señal del TPS en un osciloscopio análogo Al ajustar el rango de muestreo lo más alto aparece como una línea recta que sigue al voltaje a que sea posible, tendremos las mayores medida que cambia. Un osciloscopio digital muestra posibilidades de encontrar cualquier un barrido de voltaje como un voltaje que aumenta y problema en el circuito. disminuye. La forma de la onda se eleva a medida .que el voltaje se eleva y desciende a medida que el voltaje desciende. Esta visualización gráfica de los cambios de voltaje puede hacer el diagnóstico del componente más fácil de entender. Fig.6-9
Sin embargo, estas características tienen un precio los osciloscopios digitales cuestan mucho dinero. Y cada prestación adicional hace más difícil el aprendizaje de la utilización del osciloscopio. Pero, en la mayoría de los casos, el tiempo y el dinero adicional que invertimos en un osciloscopio digital pagarán por sí mismos con unos diagnósticos más rápidos y más precisos.
5V
OV Aquí se muestra cómo aparece un barrido del TPS en un osciloscopio digital. El osciloscopio muestra la subida y caída del voltaje, desde el voltaje base al de referencia y viceversa. Un osciloscopio análogo mostraría esta forma de onda como una línea recta horizontal, al nivel de voltaje presente. continúa ... © 2004 Delphi ISS
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Osciloscopios
(continuación)
Forma en que un Osciloscopio Muestra una Señal Un voltímetro solo representa el voltaje promedio que ve. Una señal de voltaje que esté pulsando "on" y "off' rápidamente puede aparecer de la misma forma que una señal de voltaje estable en un voltímetro. Pero ambas son diferentes. Utilicemos, por ejemplo, un a solenoide M/C (de control de la mezcla) de la marca GM. Una señal de voltaje pulsando entre cero y 12 voltios podría controlar la operación del solenoide. Una señal constante de 6 voltios no podría - pero ambas señales se leerían como de seis voltios en un voltímetro. Esa es la principal diferencia entre un voltímetro y un osciloscopio - un osciloscopio presenta una representación visual de la señal de voltaje que está midiendo. Si el nivel de voltaje sube y baja, la forma de la onda sube y baja también. La forma de onda en la pantalla del osciloscopio es una gráfica viviente de la señal de voltaje que está leyendo. Un osciloscopio muestra voltaje sobre tiempo. A continuación diremos lo que esto significa. Los osciloscopios muestran el voltaje verticalmente; los cambios de voltaje aparecen como un movimiento de arriba hacia abajo en la pantalla. A medida que el voltaje sube, la forma de la onda sube. A medida que el voltaje cae, la forma de la onda cae. Estos cambios de voltaje ocurren durante una cierta cantidad de tiempo. El movimiento horizontal de la forma de la onda es el tiempo que tomó para que sucedieran los cambios de voltaje mostrados en la pantalla. Ilustración. 6-10
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Tiempo
•
Un osciloscopio muestra cambios de voltaje verticalmente, y de tiempo horizontalmente. Esto nos permite observar la señal actual, en lugar de solamente una lectura promedio de voltaje.
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La pantalla del osciloscopio está dividida en secciones más pequeñas. Unas series de cuadrículas, o retículos, dividen la pantalla. Las hileras de cuadrículas horizontales permiten la medición del tiempo. Las hileras de cuadrículas verticales permiten la medición del voltaje. El nivel de voltaje entre las cuadrículas es ajustable, basándose en el voltaje del circuito que se esté midiendo. Por ejemplo, si el circuito que estemos midiendo tuviera una oscilación de cero a 12 voltios, un ajuste de cinco voltios por división sería el adecuado para la medición de los cambios de voltaje. Por lo tanto, ajustaremos la escala de voltaje a cinco voltios por división para medir esta señal. Si la señal oscilara entre cero a un voltio, cinco voltios por división sería demasiado alto - no podríamos ver los cambios en la señal. Será mejor un ajuste de 1 voltio por división, o puede que incluso menos. El voltaje dependerá de nosotros, dependiendo el voltaje del circuito que estemos midiendo. Nosotros elegimos la escala de voltaje que proporciones el mayor detalle, siempre manteniendo la forma de la onda en la pantalla. La hilera vertical de cuadrículas mide voltaje. El tiempo base es ajustable, basado en el tiempo que toma a la señal repetir. Supongamos que la señal completa un ciclo cada segundo; un ajuste del Tiempo Base de 1/2 segundo por división podría ser el correcto para medir esta señal. Contra más rápida sea la señal, más corto será el ajuste de tiempo base que queremos.
Ilustración. 6-11
Ilustración. 6-12
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¡..-... I f-.'Tr \ ',I-'~UI
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La pantalla del osciloscopio está dividida en secciones más pequeñas, llamadas cuadrículas. Esas cuadrículas hacen que sea más fácil leer las medidas de voltaje y de tiempo en la pantalla.
Esta es una señal de onda típica cuadrangular. Si la escala de voltaje es 1/ 2 voltios por división, y el tiempo base es 1/2 segundo por división, esta señal cambia de cero a un voltio una vez por segundo.
f
continúa ...
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Osciloscopios
(continuación)
Forma en que un Osciloscopio Muestra una Señal (continuación) Observemos
una Forma de Onda AC simple
Esto es una señal simple AC. Es denominada señal de onda senoidal, debido a que la forma de onda define la función trigonométrica de un seno. La mayoría de las señales de voltaje AC que nos podemos encontrar en un vehículo no serán tan regulares y suaves. Subirán y bajarán, no obstante, por encima y por debajo del nivel cero. Eso es lo que hace que sea una señal AC; constantemente conmuta por encima y por debajo del nivel cero. Lo que aquí se muestra es típico de una señal eléctrica de un enchufe de pared estándar (en Norteamérica). El voltaje de un enchufe de pared casero es 120 voltios AC - suficientemente alto como para causar daños físicos. Cuando verifiquemos cualquier circuito eléctrico, debemos tener la precaución de evitar contactos con el circuito o las terminales de contacto. Debemos manipular las terminales de contacto en sus áreas de plástico únicamente. Sigamos el nivel de voltaje, comenzando por el punto donde cruza el nivel cero. Comenzando aquí, el voltaje se eleva lentamente, hasta que llega a su punto máximo. Entonces invierte su dirección, y cae de nuevo a cero. De ahí continua por debajo del nivel cero, hasta que alcanza su punto más bajo, y vuelve otra vez hacia cero. La parte de la señal que acabamos de observar - de cero, bajo negativo y de nuevo a cero - es denominado "un ciclo ciclo completo es la cantidad de tiempo que una señal toma Esto es importante, ya que cualquier problema que llegue a normalmente será también evidente en alguna parte de ese
al pico positivo, a cero, al punto más completo" de la señal eléctrica. Un antes de que comience a repetirse. ser evidente en una señal eléctrica ciclo.
Ilustración
6-13 Esto es una señal senoidal AC típica. Sin embargo, la mayoría de las señales AC automotrices no son senoidales como lo es esta señal. Estas serán más puntiagudas; más idoneas para las señales de tiempo.
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Elección de los Ajustes Correctos Como norma, deberemos utilizar la escala de voltaje y Tiempo Base que nos permita examinar un ciclo completo del componente que estemos verificando. Si ajustamos el voltaje demasiado alto o el tiempo base demasiado tiempo, ia forma de la onda será demasiado pequeña para ser leída fácilmente. Si utilizamos una escala de voltaje que sea demasiado baja o un tiempo base que sea demasiado corto, la forma de la onda no encajará en la pantalla, y podríamos fácilmente saltarnos una importante parte de la señal. Por consiguiente, ¿qué ajustes deberíamos utilizar para mostrar uno o dos ciclos completos si fuéramos a medir el voltaje de un enchufe de pared casero? El voltaje en un enchufe de pared casero es una señal AC de 120 voltios. Si estuviéramos tratando de medir la corriente de una casa con un osciloscopio, existen varias cosas que debemos saber antes: 1. AC significa corriente alterna. Esto significa que el voltaje alterna entre alturas iguales de picos de voltaje positivas y negativas. El voltaje sube a cierto nivel y luego cae a otro nivel igual, pero esta vez negativo. Debemos tener en cuenta que - debemos dejar suficiente espacio para los extremos de ascendencia y caída en la pantalla cuando ajustemos la escala de voltaje. Probablemente deberemos ajustar la línea de cuadrículas horizontal igual a cero. 2. Los picos de voltaje serán considerablemente más altos que 120 voltios. El nivel de 120 voltios está basado en una fórmula matemática que iguala el funcionamiento (o trabajo) desarrollado a voltaje DC. En un circuito de 120 voltios AC, los picos llegarán a casi 170 voltios. 3. La corriente en las casas es de 60 hertz (en Norteamérica). Un hertzio (hertz) es un ciclo por segundo. continúa ...
NOTAS:
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Osciloscopios
(continuación)
Elección de los Ajustes Correctos (continuación) La señal de un enchufe de pared casero tiene picos de voltaje cercanos a 170 voltios. La pantalla de nuestro osciloscopio tiene cuatro hileras de cuadrículas principales por encima de la línea central y cuatro por debajo de la línea central. Los picos de voltaje en esta señal AC tienen el mismo rango por encima y por debajo de la hilera de cuadrículas central horizontal. Por lo tanto, para mantener la forma de onda en la pantalla, deberemos ajustar la escala de voltaje a aproximadamente 50 voltios por división. Esto habilitará al osciloscopio para que muestre picos de 200 voltios por encima y por debajo del centro de la pantalla (4 x 50 200).
=
Seguidamente, necesitaremos ajustar el tiempo base. La señal es 60 hertzios; que es, 60 ciclos por segundo. Un ciclo ocurre en aproximadamente 18 milisegundos. Entonces, para mostrar un ciclo completo en la pantalla, tendremos que ajustar el tiempo base para que muestre aproximadamente 20 milisegundos a través de la pantalla completa. La mayoría de las pantallas tienen 10 divisiones de un lado a otro, por lo que el ajuste de tiempo base que permite un ciclo completo en la pantalla es de 2 milisegundos por división (2 ms x 10 = 20 ms). Dos ciclos completos necesitarían un ajuste de tiempo base el doble de largo, 04 ms por división. Ya que la mayoría de los osciloscopios no tienen un ajuste de tiempo base de 4 ms, tendremos que ajustar nuestro osciloscopio a 5 ms por división.
A Continuación Vemos Cómo de la onda:
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Cambios en la Escala de Voltaje Afectan la forma
Si incrementamos la escala de voltaje un nivel, ¿qué le pasará a la forma de la onda? Los picos serán más cortos. ¿Pero serán realmente más cortos? Con una escala mayor de voltaje, cada división de voltaje equivale a 100 voltios. Por lo tanto, observando la pantalla veremos que la señal no cambió - el osciloscopio estaba mostrando más voltaje, por lo que los picos aparecieron más bajos. Supongamos que estemos intentando disminuir la escala de voltaje un par de niveles. La forma de onda correría fuera de la pantalla, ya que cada división de voltaje equivaldría solamente 20 voltios. La pantalla puede mostrar únicamente 80 voltios por encima y 80 voltios por debajo de la hilera de cuadriculas central. Ya que los picos de voltaje podrían estar por encima de los 80 voltios, la forma de la onda transcurriría fuera de la pantalla. Ahora veamos cómo los cambios al tiempo base afectan la forma de la onda.
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A continuación se Muestra la Forma en la que los Cambios en el Tiempo Base Afectan la Forma de la Onda: Al incrementarse el tiempo base aumenta el número de ciclos en la pantalla. Al incrementarse el tiempo base a 5 milisegundos por división cambia el tiempo en la pantalla de 20 milisegundos a 50 milisegundos. Ya que estaremos buscando más tiempo, el número de ciclos aumentará con ello. Los ciclos no vendrían de una forma más rápida, si estuviéramos únicamente buscando más tiempo en la pantalla. Supongamos que estuviéramos tratando de reducir el tiempo base a 1 milisegundo por división. Ahora la pantalla mostraría únicamente 10 milisegundos; la forma de la onda parecería que fuera a expandir. Actualmente, la forma de la onda sucedería en la misma cantidad de tiempo, pero se mostraría menos tiempo en la pantalla, por lo que la forma de onda cubriría más tiempo en la pantalla. Entonces, mientras un osciloscopio y un voltímetro ambos muestran niveles de voltaje, un osciloscopio nos permite observar cómo la señal de voltaje cambia de una cantidad específica tiempo. Esto nos proporciona una especie de "rayos x" del funcionamiento eléctrico del circuito pudiendo observar lo que la señal le dice a la computadora.
Encontrar la Escala Correcta de Voltaje y los Ajustes del Tiempo Base 1. Un voltaje (on-off) digital, de cero a 12 voltios, 10 Hertzios de frecuencia. Escala de voltaje
Tiempo Base
_
2. Un barrido de voltaje análogo con una referencia de 5 voltios; toma un segundo para elevarse totalmente, y un segundo en caer de nuevo a cero. Escala de voltaje
Tiempo Base
_
Tiempo Base
_
3. Un voltaje AC, 120 voltios, 60 Hertzios. Escala de voltaje
4. Captador del Distribuidor - 6-cilindros, 200 RPM (Arrancando) Escala de voltaje
Tiempo Base
_
5. Sensor MAP Ford: Señal Digital, 5-voltios de referencia, aprox. 150 Hertzios. Escala de voltaje
Tiempo Base
_ continúa ...
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Osciloscopios
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Nivel de Disparo El Nivel de Disparo Muestra al Osciloscopio
Cuándo Comenzar la forma de la
Onda ••• Aquí tenemos una forma de onda con la que probablemente debemos estar todos familiarizados - una señal común del secundario del sistema de encendido. Una de las características que hace que esta forma de onda sea tan reconocible es la manera en que esta es mostrada. Cada vez que veamos esta forma de onda, la señal del secundario abre justo cerca del borde izquierdo de la pantalla, y cierra cerca de la mitad de la señal. Pero supongamos que la forma de onda parezca fuera de orden - ¿Qué pasaría si la forma de onda empezó con el circuito cerrando? O quizás la forma de onda empezó su trazo a la mitad del ciclo del ángulo de contacto (dwell cycle). Lo instantáneo de una forma de onda simple se torna difícil de interpretar. Por consiguiente, podemos observar lo importante que puede ser el que una forma de onda sea mostrada en el orden correcto. La pregunta es, ¿como sabe el osciloscopio cuando iniciar su trazo? ¿Qué le indica al osciloscopio a "iniciar aquí" en el ciclo eléctrico, en vez de en algún otro lugar? Aquí es donde interviene la señal del disparo: la señal del disparo (trigger) es un ajuste que nos permite indicar al osciloscopio el momento de empezar a dibujar la forma de onda. En el analizador del motor del taller, la señal del disparo (trigger signal) viene de la pinza de prueba que colocamos alrededor del cable del cilindro #1. El analizador utiliza la señal del disparo de la bujía para "Activar" (trigger) su trazo, y este empieza a dibujar en la pantalla. En esta situación, estamos midiendo la forma de onda del secundario del sistema de encendido, pero activándose (triggering) por medio de una señal de un solo cilindro. Este es un ejemplo de la activación por medio de otra fuente (triggering from another source); esta es, una señal de disparo que no es parte de la señal que vamos a estar leyendo. Pero, más a menudo, estaremos tomando su señal de disparo (trigger signal) de la señal que estemos midiendo. Realizaremos esto al ajustar dos aspectos: el nivel y la inclinación (pendiente) de la señal del disparo.
NOTAS:
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Ilustración
Ilustración
6-14
Aquí tenemos una forma de onda del secundario del sistema de encendido en el orden correcto, de la manera que normalmente la miramos. Es evidente lo fácil es de reconocerse esta señal.
El Nivel del Disparo (Trigger level) es un nivel de voltaje que le indica al osciloscopio cuándo empezar sus trazos. Por ejemplo: supongamos que estábamos observando una señal que variaba de cero a 2 voltios. Ajustamos las escalas del voltaje y del tiempo base para esa señal. Observamos la pantalla y... nada sucede. Hasta que el osciloscopio tenga un nivel de disparo, este no sabe cuando iniciar su trazo, así que en la mayoría de los casos el osciloscopio no inicia sus trazos (existe una excepción para esto, sobre lo cual hablaremos posteriormente). El osciloscopio está esperando que el voltaje cruce el nivel del disparo para iniciar su trazo.
6-15
Aquí tenemos la misma forma de onda, proporcionándonos la misma información que nos ofrecía la forma de onda anteriorpero ahora está fuera de orden. Todo lo instantáneo de una forma de onda simple del secundario se vuelve difícil de leer, y aun más difícil de interpretar. Esta es la razón del porqué la señal del disparo es tan útil: Esta mantiene la forma de onda en el orden en que usualmente la solemos ver.
2Voltios •••....•
Disparo •••....• -
'- -
-
-
-
-
-
-
-
-
OVoltios •••....•
Al ajustar el disparo (trigger) en un voltio, el osciloscopio comienza a dibujar su trazo cuando el voltaje cruza el nivel de un voltio.
continúa ...
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Sabemos que el voltaje varía de cero a dos voltios; para que el voltaje cruce el nivel del disparo, tendremos que ajustar el nivel del disparo en algún punto entre cero y dos voltios. Ajustemos el nivel del disparo a un voltio. Ahora, cuando el voltaje cruce el nivel de un voltio, el osciloscopio empezará a dibujar su trazo, el cual continuará hasta que la forma de onda alcance el borde derecho de la pantalla, allí se detendrá, hasta que el voltaje cruce el nivel del disparo de nuevo. Pensemos acerca de como podremos utilizar el nivel del disparo para mostrar una forma de onda de la manera en que queramos verla. Observemos la señal del secundario de sistema de encendido que vimos anteriormente. El pico de voltaje inductivo que ocurre cuando el circuito abre es considerablemente mayor que el voltaje en cualquier otro momento durante el ciclo de la señal. Durante el resto del ciclo de ignición (encendido), el voltaje estará en un rango entre cero voltios y el voltaje del sistema. Por consiguiente, al ajustar el nivel del disparo cercano a 20 voltios, el trazo no puede empezar hasta que el voltaje alcance 20 voltios - lo cual únicamente ocurre durante el pico de voltaje inductivo que se crea cuando el circuito abre. El trazo siempre empieza en el mismo lugar, con el pico de voltaje a lo largo del borde izquierdo de la pantalla.
Nivel del Disparo (trigger)
Ilustración 6-16
ilt'~~--~-~--~-~--~--___ ------~ El pico de voltaje tiene un nivel de voltaje más alto que durante cualquier otro momento en el ciclo. Así que al ajustar el disparo cercano a 20 voltios conserva al pico de voltaje inductivo al inicio de su trazo.
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Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo Hasta ahora hemos visto la forma en la que el Nivel de Disparo impide que el osciloscopio comience su trazo hasta que el voltaje cruce el Nivel de Disparo. Pero el Nivel de Disparo, por sí solo, no nos provee del control necesario cuando el osciloscopio comienza su trazo. Por ejemplo: aquí tenemos una señal de voltaje que varía entre un voltio negativo a un voltio positivo. Recordemos que hemos dicho que un Nivel de Disparo de un voltio impide al osciloscopio mostrar una forma de onda hasta que la señal cruce el nivel de un voltio. Pero esta señal cruza el Nivel de Disparo dos veces - una mientras el voltaje se eleva desde cero a dos voltios y de nuevo mientras el voltaje desciende de dos a cero voltios. Tal como podemos observar, esto puede permitir que la forma de onda aparezca de una manera muy diferente, dependiendo la dirección en la que vaya el voltaje. Aquí es donde interviene la Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo. La pendiente o Inclinación (slope) de Disparo le dice al osciloscopio exactamente la manera en la que el voltaje debería estar viajando cuando cruce el Nivel de Disparo, para que comience el trazo. Si la pendiente o Inclinación (slope) fuera positiva, el trazo solo comenzará mientras el voltaje está subiendo de cero a dos voltios. El cruzar el Nivel de Disparo en dirección opuesta no tiene efecto en el trazo. continúa ...
NOTAS:
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Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo (continuación) Por otro lado, el ajustar el trazo a una pendiente o inclinación (slope) negativa le comunica al osciloscopio que ignore el voltaje mientras este sube más allá del Nivel de Disparo y comienza el trazo cuando el voltaje cae más allá del Nivel de Disparo, desde dos voltios a cero. Ilustración 6-18
Ilustración 6-17 A 588mV AC 1: 1 PROBE B 288mV OFF 1 : 1 PROBE 18ms/DIV Trig:AJ
A 588mV AC 1: 1 PROBE B 288mV OFF 1 : 1 PROBE 18ms/DIV Trig:Al
1
TRIGGER: GEN +SLOPE B
Una Pendiente o Inclinación de Disparo positiva le dice al osciloscopio que comience a dibujar el trazo mientras el voltaje se eleva más allá del Nivel de Disparo.
Una pendiente o Inclinación negativa le dice al osciloscopio que ignore el voltaje ascendente, y comience a dibujar el trazo mientras las caídas de voltaje pasan el Nivel de Disparo.
NOTAS:
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Veamos una forma de onda automotriz típica y veamos la forma en la que la Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo afecta cómo aparece la forma de la onda en la pantalla. Utilizaremos un inyector de combustible convencional para ello. Cuando la computadora prende el inyector, la señal va a tierra. La computadora mantiene la señal baja hasta que esté listo para apagar el inyector, entonces la señal salta de vuelta a voltaje del sistema. La punta es el voltaje inducido mientras el campo eléctrico colapsa en el inyector. Ahora, observamos el pulso prende, queremos comenzar de disparo de aprox. 6 voltios computadora lleva la tierra al
del inyector entero, desde el momento que la computadora lo el trazo cuando la computadora lleva la tierra al inyector. Un nivel permite al osciloscopio comenzar su trazo ya sea cuando la inyector, o cuando le quita la tierra al inyector.
Aquí es donde la Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo interviene. Eligiendo una pendiente o inclinación negativa (slope), el osciloscopio puede comenzar su trazo mientras la computadora lleva la tierra al inyector, lo que es el comienzo del tiempo de energización (en-time). Moviendo la señal suavemente hacia la derecha, o utilizando la función de retraso (delay function), podremos aseguramos que estamos observando la forma de onda en el orden correcto, desde el principio hasta el final. Ilustración 6-1 9 A 20V DC 1:1 PROBE B 200mV OFF 1 : 1 PROBE Trig:Al -2DIV 2ms/DIV . '1 dt: I 5.20 I I I ms
I I I - - - 1- -
I I I I I I
- - - - - - - - - -
I I
-,
I J ~l __
I I
I
A
- - - -'-
I I
CURSORDmTA: FUNCTION ~MARK ~
on A NONE ~
mmmI II %
Para ver esta forma de onda de un inyector convencional, elegimos un Nivel de Disparo en algún punto entre el voltaje del sistema y cero voltios, con una pendiente o Inclinación negativa. Esto permite al osciloscopio comenzar a dibujar la forma de la onda, cuando la computadora energice al inyector.
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Hoja de Trabajo: Disparo (trigger) Elegir los ajustes de Disparo (trigger) para mostrar las siguientes Formas de la Onda 1. Sensor MAP Ford Nivel de Disparo
_
Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
_
2. Solenoide M/C Nivel de Disparo
_
Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
_
3. Inyector de Combustible Convencional Nivel de Disparo
_
Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
_
4. Ignición Primaria Nivel de Disparo
_
Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
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5. Sensor del Ángulo de Apertura del Acelerador (TPS) Nivel de Disparo
_
Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
_
NOTAS:
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4 Diferentes Tipos de Señales Eléctricas Señall
- Voltaje
De
La primera categoría de la señal eléctrica es el voltaje De. Esto a menudo aparece como una línea recta en el osciloscopio, indicando el nivel de voltaje. Fuentes comunes de esta señal son el voltaje de batería o los voltajes de conmutación "on" y ··off". Otra señal de voltaje De es la variación de la señal de voltaje, que es todavía voltaje De, pero en lugar de permanecer estable a un nivel de voltaje único, esta varía. Estas señales podrían aparecer como una línea recta o una línea curva en el osciloscopio digital, dependiendo del ajuste del tiempo base que elijamos. Fuentes comunes de este tipo de señal incluyen los Sensores (TPS) y los Sensores de Oxígeno.
del Ángulo
de Apertura
del
Acelerador
Voltaje DC o Corriente Directa (continua)
Voltaje Conmutado
Barrido de Voltaje
Existen varias formas diferentes en la que una señal de voltaje De podría aparecer en la pantalla. Esto podría ser un nivel constante de voltaje, una señal de voltaje conmutado o un barrido de voltaje. continúa ...
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4 Diferentes Tipos de Señales Eléctricas (continuación) Señal 2 - AC Voltaje Una señal AC es aquella que varía por encima y por debajo de cero voltios. El ejemplo más común de una señal AC es el seno perfecto de la onda de la señal. Esta es la señal de un enchufe típico de pared. Pero una señal de onda senoidal no es la señal AC típica automotriz. De hecho, es la excepción más que la regla. La mayoría de las señales AC automotrices son más puntiagudas, por lo que son más útiles para las señales de tiempo de encendido. Los sensores de imán o magneto permanente, como son los captadores del distribuidor, crean una señal AC de voltaje. AC, sí - senoidal, no. Otras fuentes típicas de señales AC incluyen los sensores se velocidad del vehículo magnéticos y los sensores de velocidad de las ruedas de vehículos con frenos ABS.
Señal 3 - Tren de Pulsos Un tren de pulsos es cualquier señal eléctrica que se energiza y des-energiza (on and off), o que esta alta y baja (high and low), en una serie de pulsos. Las señales de tren de pulsos pueden variar principalmente de tres maneras: 1. Frecuencia - Frecuencia es el número de ciclos tra mayor sea la cantidad de ciclos que ocurran de frecuencia. Las frecuencias son medidas en de ciclos por segundo. Una señal de 8 hertzios,
que se producen en un segundo. Conen un segundo, más alta será la lectura Hertzios, los cuales indican el número cambia de ciclos 8 veces por segundo.
Ejemplos comunes de señales de frecuencia son las señales de referencia, la señal PIP de la marca Ford, las señales del sensor de efecto Hall, los distribuidores ópticos y los sensores de flujo de la masa del aire digitales. Frecuencia Variable
En un pulso digital fijo, solamente la frecuencia cambia - el ciclo útil de la señal permanece igual.
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2. Ciclo Útil - El ciclo útil es una medición que compara el tiempo que la señal está energizada (on-time) con respecto a la duración de un ciclo completo. Al aumentar el tiempo que la señal está energizada, el tiempo que la señal está desenergizada disminuye. Otro nombre para este tipo de señal es señal modulada por anchura de pulso.
Ciclo Útil Variable
Ciclo Útil es la relación entre un ciclo completo, y el momento que la señal esta energizada (signa/'s on-time). Una señal puede variar en ciclo útil sin que afecte la frecuencia.
El ciclo útil es medido en porcentaje de tiempo que la señal está energizada: Un ciclo útil del 60% es una señal que está el 60% del tiempo energizada, y el 40% del tiempo desenergizada. Otra manera de medir el ciclo útil es el dwell (ángulo de contacto), el cual es medido en grados en lugar de porcentaje. Las señales de ciclo útil son normalmente señales de salida de la computadora, como las señales de los solenoides del control de la mezcla (M/C solenoids signals), aunque otras señales de ciclo útil incluyen las señales del avance electrónico de la chispa de la marca GM (General Motors EST signals), y las señales del Control de la Chispa de la marca (Ford SPOUT signals)
3. Anchura de Pulso - Anchura de Pulso es el tiempo real que la señal esta energizada (ontime of a signal), este valor es medido en milisegundos. Cuando se miden las señales de Ancho de Pulso, el momento que la señal esta des energizada (off-time) realmente no importa - El único aspecto que realmente importa es lo que dure el tiempo que la señal esté energizada. Esta es una prueba útil para medir el momento que están energizados (injector ontime) los inyectores de combustible convencionales, para observar que la señal varíe con los cambios de la carga sobre el motor (Ioad changes).
Anchura de Pulso Variable
I~on-Time
.1
La Anchura de Pulso es el tiempo real que una señal está energizada, medido en milisegundos. El momento que la señal esté des energizada no afecta para nada la anchura de pulso - lo único que estará siendo medido es la cantidad de tiempo que la señal esté energizada.
En las aplicaciones automotrices, la única parte donde realmente verificamos las ~~ñales de anchura de pulso es en los inyectores electrónicos de combustible. continúa ...
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4 Diferentes Tipos de Señales Eléctricas (continuación) Señal 4 - Datos Seriados Los Datos Seriados representan la información transmitida por medio de una serie de pulsos en un orden específico, o en un patrón. Al cambiar la información, el patrón cambia. Podemos imaginarnos las líneas de datos seriados como un código Morse. En un código Morse, una serie de pulsos largos y cortos equivalen a letras, luego a palabras, y finalmente a frases. Cada nueva serie de pulsos tiene un significado específico, diferente de cualquier otra serie de pulsos. Los sistemas computarizados utilizan las señales de los datos seriados para comunicarse. Los datos seriados son la forma en que muchas computadoras se alimentan con información unas con las otras, y la manera en la que estas envían la información a las herramientas de exploración. Estas señales son incluso las que indican que existen códigos de falla por medio de la lámpara de "Revisar el Motor" (""Check Enqine" light).
Las Señales de Voltaje Varían en Tres Formas Características ... Para identificar y analizar las señales eléctricas, es útil dividir las diferentes formas de ondas en categorías. Para hacer esto, debemos primero establecer un conjunto de características las cuales identifiquen la forma de la onda en una categoría o en otra. Por lo tanto, para identificar las diferentes categorías de formas de onda, hemos escogido las tres características comunes a todas las formas de onda. Estas son: •
Amplitud
•
Frecuencia
•
Secuencia de Eventos
Estas características son las mismas cosas que busca la computadora cuando identifica y lee una señal eléctrica. Pero tal como pronto veremos, mientras todas las formas de las ondas tienen las tres características, cada una de las características no afecta la forma en cómo examinamos o diagnosticamos una forma de onda. Para algunas señales de forma de onda, solamente una o dos de las características son importantes para obtener la información de la señal. En ese caso, la computadora solo observa esas características cuando recibe información del componente.
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Característica
J - Amplitud
Amplitud es el rango total de voltajes - desde el nivel de voltaje más alto hasta el más bajo que alcanza la señal. Por ejemplo, la señal simple "en-off" oscila de cero a 12 voltios. La amplitud de la señal es de 12 voltios. ¿Pero qué ocurre con una señal de corriente AC que produce una señal de onda senoidal? La señal varía por encima y por debajo entre dos voltios positivos y dos voltios negativos. ¿Cuál es la amplitud de la señal? Cuatro voltios. Desde dos voltios negativos a dos voltios positivos está el rango total de cuatro voltios. Otra forma de describir la amplitud de la señal es el voltaje de pico a pico de la señal. La diferencia entre el pico inferior al pico mayor es la amplitud de la señal.
12 Voltios
o Voltios Amplitud es la diferencia en el voltaje, desde sus niveles más altos a los más bajos. Esta señall varía de cero a 12 voltios, por lo que decimos que la amplitud de la señal es de 12 voltios. continúa ...
NOTAS:
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w.
Equl
Osciloscopios
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Las Señales de Voltaje Varían en Tres Formas Características ... (continuación) Característica 2 - Frecuencia Frecuencia es el número de ciclos que se producen durante un segundo. La computadora verifica lo rápido que se repite la señal. La unidad de medición para los ciclos por segundo es el Hertzio. Por lo tanto, una señal que se repite cinco veces en un segundo es una señal de cinco hertzios. La computadora puede utilizar la frecuencia de la señal para medir las RPM, tales como las producidas por medio de las señales de referencia o producidas por las señales de los sensores de velocidad de las ruedas de los sistemas ABS, o para calcular la cantidad, tal como la señal de un sensor MAP de la marca Ford. En cualquier caso, la computadora solo busca el número de ciclos que son producidos por segundo; la amplitud de la señalo la anchura de pulso no son de importancia para la computadora. Todo lo que la computadora hace es contar el número de pulsos y determinar la información que necesita de esa cantidad.
I~o(¡......----
1 segundo ----
1
•.•.
Otra palabra para tiempo es frecuencia, que es el número de ciclos que se producen en un segundo.
NOTAS:
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Característica
3 - Secuencia de eventos
Existen literalmente docenas de variaciones para cada tipo de señal. Las señales de corriente AC pueden ser ondas senoidales, señales de los dientes del reluctor (sawtooth) o picos inductivos del tiempo de encendido (timing spikes). Los pulsos digitales pueden variar en amplitud, frecuencia, ciclo útil, o una combinación de variaciones de estas señales. Pero, al final, la computadora únicamente puede leer tres características: amplitud, frecuencia y la secuencia de los eventos. Esta tercera característica - secuencia de los eventos puede ser la característica más difícil de entender. La computadora es un procesador digital: Cada elemento interno está energizado o des energizado. La computadora no puede realmente analizar la forma precisa o los contornos de una señal eléctrica. Todo lo que esta hace es leer las señales "on" y "off", Y realizar los cambios apropiados basada en aquellas señales on/off.
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Por ejemplo, una secuencia de eventos puede presentarse cuando la señal cambie su amplitud, tal como sucede con una señal SPOUT de la Marca Ford. La computadora observa las transiciones en la señal, y las utiliza para controlar el momento de encendido y el momento de saturación de la bobina de encendido (ignition dwell and timing). La señal 3x en el sistema de Arranque Rápido de la Marca GM (GM's Fast Start system) tiene tres diferentes aperturas, y cada apertura tiene un tamaño diferente. Pero la computadora no esta realmente midiendo la diferencia en el ancho de pulso. De hecho, la computadora observa las transiciones, de alto a bajo y de abajo a arriba, y compara esas señales con la frecuencia de la señal 18x. Esta secuencia de eventos le indica a la computadora la bobina que debe activar. La secuencia de los eventos es la manera en que la computadora interpreta los datos seriados. Los diferentes patrones y secuencias diversas envían información específica a la computadora que la interpreta y la utiliza para controlar el vehículo. continúa ...
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Hoja de Trabajo: Tres Características de la Señal ¿Qué características busca la computadora en estas tres señales? 1. Sensor del Ángulo de Apertura del Acelerador
O Amplitud
O Frecuencia
O
Secuencia de eventos
2. Sensor MAP de la marca Ford
O Amplitud
O Frecuencia O Secuencia de eventos 3.
Sensor de Velocidad del Vehículo de Tipo Imán Permanente
O Amplitud O Frecuencia
O Secuencia de eventos 4. Señal de Referencia de las RPM del Motor
O Amplitud O Frecuencia
O Secuencia de eventos 5. Señal de Datos Seriados
O Amplitud O Frecuencia
O Secuencia de eventos
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Realización de los Ajustes Esta sección incluye una lista de los sensores e interruptores típicos que se utilizan en el área automotriz, proporcionándo un listado de la información específica para medir y diagnosticar las señales eléctricas de cada uno de ellos. Si estuviéramos intentando medir un sensor o un interruptor que no esté incluido en esta sección, deberemos utilizar la información que se encuentra aquí para calcular los ajustes que se requieran para visualizar una forma de onda en la pantalla del osciloscopio. Debemos utilizar los valores de los ajustes de una configuración similar y realizar estos ajustes para poder tener el ajuste final que se requiera. Mientras que los cambios y ajustes que se muestran a continuación son casi completos, estos son solamente un punto de inicio al tratar de configurar el osciloscopio. Los ajustes que requeriremos variarán ligeramente, dependiendo la temperatura, las RPM del motor, el número de cilindros ... cualquier número de variables puede afectar los ajustes específicos que se requieran. Estos ajustes serán útiles para visualizar una forma de onda en la pantalla. A partir de esto, podremos tener que realizar algunos ajustes ligeros, para adecuar la forma de onda de acuerdo a nuestros propósitos de diagnostico. A medida que nos familiaricemos y nos sintamos más cómodos utilizando un osciloscopio para diagnosticar partes eléctricas, aprenderemos las maneras más fáciles de adaptar los ajustes en la forma que satisfaga nuestros gustos y necesidades. Debemos tener en cuenta que no existen unos ajustes que sean siempre los correctos para un osciloscopio - Cada osciloscopio y cada conjunto de condiciones es diferente. Utilicemos los ajustes que se muestran aquí como punto de partida, entonces iremos cambiando esos ajustes hasta que la forma de onda nos provea la mejor información de la señal que estemos diagnosticando. continúa ...
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Equili9 Osciloscopios
(continuación)
Formas de Onda de Corriente DC Primero observaremos las formas de onda automotrices de corriente DC. Estas son generadas como dos tipos diferentes de señales: las señales simples que se energizan y desenergizan (señales on-off) y las señales analógicas variables. Para las señales con voltajes que se energizan y desenergizan (voltajes on-off), tenemos el voltaje de la batería y los voltajes de los interruptores. El circuito está energizado o desenergizado (on o off); Alto o Bajo (high or low). Ningún valor medio. El alto voltaje puede ser cualquier voltaje de referencia específico - 12 voltios, 8 voltios, 5 voltios. Cualquier voltaje que el circuito reciba. La forma de onda para estas señales debe ser una línea recta horizontal, con cero o con un voltaje de referencia. La segunda clase de voltaje DC es una señal analógica. Las fuentes comunes que producen este tipo de señal son los sensores del ángulo de apertura del acelerador (TPS), los sensores de oxígeno y los medidores de tipo aspa para el flujo del aire. La señal que producen es un voltaje variable que se incrementa o disminuye para proporcionar a la computadora una señal de voltaje cambiante. Para medir una de estas señales, deberemos saber los niveles de voltaje del circuito. ¿Es de cero a 12 voltios? ¿Cero a 5 voltios? Conocer el rango nos permitirá ajustar la escala de voltaje adecuadamente, permitiéndonos evaluar los valores que recibamos.
Voltaje Conmutado
Barrido de Voltaje
Existen muchas maneras diferentes para que una señal de corriente De pueda mostrarse en la pantalla. Esta puede tener un nivel de voltaje constante, ser una señal de voltaje conmuta do o ser un barrido de voltaje.
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Fallas en las Señales de Corriente DC Supongamos que estamos observando una forma de onda de corriente DC con una señal obvia de que hay un problema: ¿Como determinar el tipo de falla que estamos observando mirando? Lo primero que debemos saber es lo que realmente está sucediendo en la señal en el momento en que el problema ocurrió. Para poder hacerlo, necesitaremos saber algunas cosas: •
¿Cuáles son los niveles del voltaje para este circuito en particular?
•
¿Qué cambios de voltaje deben producirse mientras estemos verificando el circuito?
•
¿Qué es lo que hace el voltaje al producirse la falla?
Una vez que conozcamos las respuestas de estas preguntas, deberemos ser capaces de razonar qué tipo de falla observamos en el circuito. Por ejemplo, miremos una falla típica en una forma de onda de un Sensor del Ángulo de Apertura del Acelerador de la Marca GM. El pico hacia abajo indica un problema en el circuito pero ¿qué clase de problema? Empecemos por contestar las tres preguntas que formulamos anteriormente. •
Los niveles de voltaje para este circuito están en un rango de cero a cinco voltios.
•
Durante esta prueba, el voltaje deberá subir y caer suavemente al mover el eje del acelerador y cambiar la señal del sensor.
•
El voltaje cae a cero voltios cuando este debería estar subiendo.
Así que, cuando se produjo la caída intermitente de voltaje (glitch) en el circuito, el voltaje súbitamente cayó a cero: ¿Qué es lo que esto podría indicarnos? continúa ...
NOTAS:
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Osciloscopios
(continuación)
Fallas en las Señales de Corriente DC (continuación) Existen unas cuantas posibilidades. El cableado o la computadora podrían estar perdiendo voltaje momentáneamente. Pero, ya que la caída de voltaje intermitente (glitch) se produjo mientras que estábamos cambiando el voltaje del sensor al mover el eje de la mariposa, las posibilidades de falla se reducen. Una opción más viable es una apertura momentánea en el embobinado del sensor. Cuando el embobinado se abre, el voltaje cae completamente a cero. Incluso si el circuito tuviera un circuito con una tierra parcial, el voltaje probablemente no caería completamente a cero. Un sensor nuevo solucionará este problema. Como podemos observar, el osciloscopio no nos proporciona las respuestas - este únicamente nos permite observar la señal de voltaje. Todavía tenemos que pensar para determinar la causa real del problema. Ilustración 6-20 A 1V De 1: 1 PROBE B 200mV OFF 1 : 1 PROBE 500ms/DIV SINGLE Trig:AJ -lDIV
El pico sensor sensor. cuando
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hacia abajo en este barrido del indica un problema en el El voltaje súbitamente cae este debería estar elevándose
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Voltaje
de la Batería e Interruptores On-Off
Aplicación:
Todos los vehículos
Conexiones:
Conectar la terminal de prueba positiva al lado de la salida del interruptor, la punta negativa a tierra.
Escala de voltaje: Aproximadamente
la mitad del voltaje de referencia.
Tiempo Base:
No Disponible
Disparo (trigger):
Nivel: La mitad del voltaje de referencia. Pendiente o Inclinación (slope): Positiva
Lo que debemos observar: En un circuito controlado por la alimentación de voltaje:
r":
•
El voltaje deberá alcanzar el voltaje de referencia cuando se aplique el voltaje.
•
El voltaje deberá alcanzar cero voltios cuando el circuito esté desenergizado.
•
Una señal hacia arriba podría indicarnos un corto a voltaje intermitente.
•
Los picos hacia abajo podrían indicarnos un circuito abierto intermitentemente.
En un circuito controlado con la tierra: •
El voltaje deberá alcanzar el voltaje de referencia cuando la tierra esté desactivada.
•
El voltaje deberá alcanzar cero voltios cuando aplique la señal de tierra.
•
Una señal hacia arriba podría indicarnos un circuito abierto intermitente.
•
Los picos hacia abajo podrían indicarnos un corto a tierra intermitente.
En todos los circuitos, las transiciones deben ser limpias y tener forma cuadrada. Debemos verificar si hubiera bordes curvados, que indican resistencia en los contactos.
Voltaje de la batería
Voltaje Conmutado
El voltaje de la batería aparece como una línea recta en el osciloscopio; una señal de voltaje conmutada estará energizada o desenergizada- alta o baja.
continúa ... © 2004 Delphi ISS
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Osciloscopios
(continuación)
,
Sensores del Angulo de Apertura del Acelerador (TPS) Aplicación:
Todos los vehículos
Conexiones:
Conectar la terminal de prueba positiva al lado de la salida del sensor, la punta negativa a tierra.
Escala de voltaje: Aproximadamente
una cuarta parte del voltaje de referencia.
Tiempo Base:
Prueba a Baja Velocidad: Prueba a Alta Velocidad:
500 milisegundos por división 200 milisegundos por división
Disparo (trigger):
Nivel: 100 milivoltios por encima del voltaje base. Pendiente o Inclinación (slope): Positiva
Asegurémonos que la función de "auto-disparo (trigger)" esté desactivada, y que el osciloscopio esté ajustado para capturar una señal de barrido única. Siempre debemos verificar este tipo de sensor moviendo el eje de la mariposa lentamente, luego otra vez, moviéndolo rápidamente. Algunas veces los problemas solo aparecen a una velocidad y no a la otra.
Lo que debemos observar:
6-
•
El osciloscopio debería comenzar su trazo en el momento que comenzamos a mover el eje de la mariposa.
•
La señal de voltaje deberá subir suavemente, luego bajar suavemente
•
Los picos, las interrupciones o las caídas intermitentes de voltaje en la forma de la onda indican un problema en el sensor.
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Ilustración 6-21 A 1V De 1: 1 PROBE B 200mV OFF 1 : 1 PROBE 500ms/DIV SINGLE Trig :AI -lDIV
TPS - Sensor del Ángulo de Apertura del Acelerador
Ilustración 6-22
Aquí se muestra cómo debería verse la forma de la onda de un Sensor del Ángulo de Apertura del Acelerador en buen estado, con una subida suave y una bajada también suave en el voltaje mientras movemos el eje de la mariposa y cambia la señal del sensor.
El Sensor del Ángulo de Apertura del Acelerador envía a la computadora una señal de la posición de la mariposa, lo cual puede utilizar la computadora para ayudar a determinar la carga de aire sobre el motor. continúa ...
NOTAS:
..
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Osciloscopios Medidor
(continuación)
de Tipo Aspa para el Flujo del Aire
Aplicación:
Todos los vehículos
Conexiones:
Conectar la terminal de prueba positiva en la terminal de salida del sensor, la punta negativa a tierra.
Escala de voltaje: Aproximadamente de referencia. Tiempo Base: por división
una cuarta parte del voltaje
Prueba de Velocidad Lenta: 500 milisegundos Prueba de Alta Velocidad: 200 milisegundos por división
Disparo (trigger):
Nivel: 100 milivoltios por encima del voltaje base. Pendiente o Inclinación (slope): Positiva
Siempre debemos verificar este tipo de sensor moviendo el aspa (o alabe) del sensor lentamente, entonces posteriormente, moviéndolo rápidamente. Algunas veces los problemas solo aparecen en una velocidad y no en la otra. El osciloscopio debe empezar su trazo casi tan pronto como comencemos a mover el aspa del sensor. Algunos medidores del flujo de aire funcionan de una manera contraria: el voltaje está alto cuando el aspa esté cerrada, y el voltaje baja cuando el aspa (alabe) se abre. Estos sensores requieren de un ajuste ligeramente diferente.
Lo que debemos observar:
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•
La señal de voltaje deberá aumentar suavemente.
•
La señal de voltaje deberá disminuir suavemente.
•
Los picos, las interrupciones o caídas de voltaje intermitentes en la forma de onda indican un problema en el sensor.
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Ilustración 6-24 A 1V De 1: 1 PROBE B 288mV OFF 1 : 1 PROBE 588ms/DIV SINGLE Trig :AJ -lDIV
La señal del medidor del flujo de aire debe elevarse lenta y suavemente, posteriormente debe bajar lenta y suavemente. Los picos o caídas intermitentes de voltaje en la señal indican un problema en el sensor. continúa ...
NOTAS:
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Osciloscopios
(continuación)
Sensores MAP Análogos Aplicación:
Todos los vehículos
Conexiones:
Conectar la terminal de prueba positiva al lado de la salida del sensor, la punta negativa a tierra.
Escala de voltaje: Aproximadamente Tiempo Base:
una cuarta parte del voltaje de referencia.
Prueba a Baja Velocidad: 500 milisegundos por división Prueba a Alta Velocidad: 200 milisegundos por división
Disparo (trigger): Nivel: 100 milivoltios por encima del voltaje base. Pendiente o Inclinación (slope): Positiva El voltaje del sensor varía de acuerdo al vacío del motor. La computadora utiliza esta señal para medir y compensar la carga sobre el motor. Siempre debemos someter este sensor al calor, al frío y a las vibraciones durante la prueba.
Loque debemos observar: •
La forma de onda debe mostrar una elevación suave al incrementarse la señal de voltaje.
•
La forma de la onda deberá mostrar una caída suave a medida que disminuya el nivel del voltaje.
•
Los picos, las interrupciones o las caídas intermitentes de voltaje en la forma de onda indican un problema en el sensor.
Ilustración 6-25
El sensor MAP produce una señal de voltaje proporcional al vacío del motor, la cual la computadora utiliza para verificar la carga de aire sobre el motor.
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Sensores SARO (barométricos) Análogos Aplicación:
Todos los vehículos
Conexiones:
Conectar la terminal de prueba positiva a la terminal de salida del sensor, la punta negativa a tierra
Escala de voltaje: Aproximadamente Tiempo Base:
una cuarta parte del voltaje de referencia.
200 milisegundos por división
Disparo (trigger): Nivel: 100 milivoltios por encima del voltaje base. Pendiente o Inclinación (slope): Positiva El sensor barométrico es idéntico al sensor MAP, aunque el puerto de conexión está abierto a la atmósfera. Este produce una señal de voltaje basado en la presión barométrica. Esto permite que la computadora realice ajustes por causa de los cambios de altitud y el clima. Siempre exponga este sensor al calor, al frío y a las vibraciones, durante la prueba.
Loque debemos observar: •
La forma de onda debe mostrar una elevación suave al incrementarse la señal de voltaje.
•
La forma de onda debe mostrar una caída suave al disminuir el nivel del voltaje.
•
Los picos, interrupciones o caídas intermitentes de voltaje en la forma de onda indican un problema en el sensor.
Ilustración
6-26
El sensor Barométrico es idéntico al sensor MAp, pero a diferencia de medir el vacío del motor, este mide la presión atmosférica.
r=>.
r
continúa ...
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Osciloscopios
(continuación)
Hoja de Trabajo: Señal
De
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo
_
Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
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Hoja de Trabajo: Señal
De
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo
_
Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
.' continúa ...
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Osciloscopios Formas
(continuación)
de Onda AC
El siguiente tipo de forma de onda que vamos a mirar es una forma de onda de corriente AC típica del sistema automotriz. Normalmente, cuando pensamos acerca de las formas de onda de las señales AC, pensamos en una señal de onda senoidal típica, tal como la señal de un enchufe eléctrico en la pared. Este es un tipo de señal de corriente AC común, pero no es el tipo de señal que a menudo nos encontraremos cuando trabajemos en un vehículo. Generalmente, las señales AC automotrices son señales de tiempo. Indican al sistema de encendido o al módulo cuándo energizar una bujía, o le indican a la computadora cuándo activar un inyector de combustible. Debido a la precisión que es necesaria en estas operaciones, las señales AC tienen que ser más puntiagudas y más precisas que una señal de onda senoidal típica. Las señales AC automotrices típicas incluyen las bobinas captadoras del sistema de encendido, los sensores de cigüeñal y de árbol de levas. Las señales automotrices que muestran una apariencia más senoidales en su forma son los sensores de velocidad de las ruedas de los sistemas ABS y los sensores de velocidad del vehículo. Pero, sin importar que tipo de señal estemos mirando, todas las señales AC tienen ciertas características en común. Las señales AC son siempre repetitivas; esto es, estas se repiten en ciclos. Y las variaciones en estos ciclos pueden indicarnos problemas en los componentes que están siendo verificados. Así mismo, las formas de onda de las señales AC deben elevarse por arriba y caer por debajo de un nivel básico específico. Por ejemplo, la onda senoidal generada por la corriente de un edificio común se eleva y cae de igual forma, cruzando por encima y por debajo del nivel cero. Esto es lo que define la señal como una forma de onda de corriente AC. Esto también significa que, para observar la forma de onda completa, tendremos que ajustar el nivel cero al centro de la pantalla, y ajustar la escala de voltaje a por lo menos el doble del nivel del voltaje que estemos leyendo. Esto nos permitirá el suficiente espacio en la pantalla para presentar los barridos superior e inferior de la forma de onda.
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Fallas en las Señales AC Ahora que sabemos cómo se debe ver una forma de onda de corriente AC, supongamos que exista un problema en la forma de onda. ¿Como determinar el tipo de falla que estamos mirando? Al igual que con las señales de corriente DC, tenemos que saber lo que esta realmente está sucediendo en el momento en que ocurre el problema. Para hacer esto, necesitamos saber algunas cosas: •
¿Cuáles son los niveles de voltaje para este circuito?
•
¿Qué cambios de voltaje deben producirse mientras estamos verificando el circuito?
•
¿Qué es lo que causa esos cambios de voltaje?
Para responder estas preguntas, deberemos ser capaces de razonar acerca de lo que esté causando el problema en este circuito. Aqu í tenemos una forma de onda de corriente AC de un captador del distribuidor. Existe una variación en la amplitud de la señal, de un ciclo al otro. ¿Como podremos saber qué es lo que esta causando el problema? Ilustración 6-27 A 1V AC 1: 1 PROBE B 180mV OFF 1 : 1 PROBE 50ms/DIV Trig:AI
A
SCOPE: SINGLE
Estos pulsos de la forma de onda varían regularmente en altura, desde totalmente alto a muy corto. Esto indica una variación regular en la distancia del captador magnético al reluctor, tal como el eje del distribuidor doblado o los bujes gastados.
continúa ...
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Osciloscopios
(continuación)
Fallas en las Señales AC (continuación) Empecemos por responder las tres preguntas que formulamos. •
Los niveles de voltaje para este circuito se alternan desde un voltio y medio positivo a un voltio y medio negativo.
•
Durante esta prueba, los picos de voltaje deben estar parejos, y alcanzar el mismo voltaje positivo como negativo.
•
A medida que el reluctor se acerque al captador del distribuidor, este interrumpirá el campo magnético, creándose un voltaje positivo. Se suceden picos de voltaje al alinearse el reluctor y el captador magnético. Posteriormente el voltaje invierte su polaridad, y regresa a cero al alejarse el reluctor del captador magnético.
La señal mostrada indica que la acción del reluctor está ocurriendo en la manera que debe suceder. La diferencia está en la amplitud de la señal: Los picos de voltaje disminuyen en amplitud, luego se incrementan de nuevo en la secuencia. La amplitud varía para cada diente en el reluctor. Lo que necesitamos determinar es lo que puede causar el cambio en la amplitud. Existen tres cosas que pueden influenciar la amplitud en un captador de corriente AC: •
El Campo Magnético
•
La Velocidad en la que el reluctor pasa junto al captador
•
La separación entre el captador y el reluctor
Esta es la forma de onda de un captador del distribuidor. Toda vez que el imán es parte del captador, el campo magnético no puede variar para cada diente en el reluctor. Un problema en el campo magnético mantendría todos los picos bajos aunque parejos. La velocidad a la que el reluctor pasa junto al captador cambiará al cambiar las RPM del motor, pero para que esta señal experimente un cambio provocado por el cambio de la velocidad, las RPM del motor tendrían que variar suavemente en cada dos revoluciones del motor. Esto probablemente no ocurra. La causa más probable es una variación en la separación entre el captador magnético y el distribuidor. Un eje del distribuidor doblado o unos bujes gastados podrían variar la distancia entre las dos regularmente para cada rotación de la flecha del distribuidor.
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Captador del Distribuidor Aplicación: Conexiones:
Todos los vehículos con un captador magnético en el distribuidor Con el captador desconectado: Conectar una terminal de prueba a una de las terminales de la bobina captadora, y la otra terminal de prueba a la otra terminal. Con el captador conectado: Conectar la terminal de prueba positiva al cable de señal, y la terminal de prueba negativa a una buena tierra.
Escala de voltaje: Motor arrancando: 1 VAC por división Motor funcionando: Incrementar la velocidad del motor como sea necesario para poder observar la forma de onda. Tiempo Base:
Motor arrancando:50 ms por división Motor funcionando: Disminuir la velocidad del motor como sea necesario para poder observar la forma de la onda.
Disparo (trigger): Nivel: Cero voltios Pendiente o Inclinación (slope): Positiva
Lo que debemos observar: •
Todos los picos de la señal deben estar limpios y parejos.
•
El voltaje durante el arranque debe elevarse por lo menos a 300 milivoltios; si esto no sucediera, posiblemente el imán de la bobina captadora estará débil o existirá una separación excesiva entre el captador y el reluctor. Con el motor funcionando, el voltaje podría estar más alto.
•
Si un pico estuviera más bajo que los otros, deberemos verificar que no haya un diente dañado en el reluctor.
•
Si los picos tendieran a incrementarse y disminuir en una onda regular, verifiquemos un posible eje del distribuidor doblado o bujes gastados del mismo. continúa ...
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EqUi Osciloscopios
(continuación)
Captador del Distribuidor (continuación) Ilustración 6-29 A 1V AC 1: 1 PROBE B 188mV OFF 1 : 1 PROBE Trig:AI 58ms/DIV
A
Ilustración 6-28
SCOPE: SINGLE
Esta bobina captadora de tipo imán permanente genera una señal de voltaje AG. La intensidad del campo magnético y la separación del reluctor son simplemente dos factores que pueden afectar la señal.
Aquí se muestra cómo se deberá ver la forma de onda de un captador magnético. Todos los picos están parejos, y están por encima de 300 milivoltios.
NOTAS:
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Sensor de Posición del Cigüeñal - Sistema DIS e IDI de la marca GM Aplicaciones:
2.0L, 2.3L (Quad 4), 2.5L, 2.8L, 3.1 L Y 3.4L
Conexiones:
Con el captador desconectado: conectar una terminal de prueba a una de las puntas del captador y la otra terminal de prueba a la otra terminal. Con el captador conectado: Conectar la terminal de prueba positiva al cable de la señal y la negativa a una buena tierra.
Escala de voltaje: Motor arrancando: 50 mVAC por división Motor funcionando: Hasta 50 VAC por división Tiempo Base:
Motor arrancando: 50 ms por división Motor funcionando: Disminuir lo necesario para poder ver la forma de la onda
Disparo (trigger): Nivel: 0.5 V Pendiente o Inclinación (slope): Positiva El arnés del captador en la unidades marca GM están protegidas de las señales de voltaje perdidas. Si la pantalla protectora no tiene una buena tierra (mala conexión a tierra), el captador podría recibir señales de interferencia para el voltaje debido a la inducción magnética, provocando ruidos o distorsión en la forma de la onda.
Loque debemos observar: •
Sin importar el número de cilindros, todos los picos de la señal deberán estar limpios y parejos.
•
El voltaje durante el arranque deberá elevarse al menos a 300 milivoltios. De lo contrario, posiblemente el imán de la bobina captadora se encuentre débil o existirá una separación muy amplia entre el captador y el reluctor.
•
Con el motor funcionando, el voltaje podría exceder 100 VAC. continúa ...
."
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Osciloscopios
(continuación)
Sensor de Posición del Cigüeñal - Sistema DIS e IDI de la marca GM (continuación)
Ilustración 6-30
Sensorde Posición del Cigüeñal
Sensor del Cigüeñal
Rotacíón-, ..•.
mt
.050" abertu~
Este Sensor de Posición del Cigüeñal produce una señal cada vez que pase una de las ranuras en el reluctor.
Anillo Reluctor
Ilustración 6-32
V
30 20
Muesca #1
Muesca #2
Muesca #3
Muesca #5
Muesca #4
Muescas #6 y 7
Señal Sine
10
r
O
r
{
í
{
10 20
I
I
I
I
O
50
100
150
I
I
200 ms 250
La ranura doble es una señal de sincronización. Esta permite que la computadora determine la posición exacta del cigüeñal en todo momento.
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Sensor de Velocidad de la Ruedas del Sistema ABS Conexiones:
Con el captador desconectado: Conectar una terminal de prueba a una de las puntas del captador, y la otra terminal de prueba a la otra terminal. Con el captador conectado: Conectar la terminal de prueba positiva al cable de la señal, y la negativa a una buena tierra.
Escala de voltaje: 200 mVAC Tiempo Base:
5 ms - up, dependiendo la velocidad del vehículo
Disparo (trigger): Nivel: Cero voltios Pendiente o Inclinación (slope): Positiva Las ruedas deberán girar para que el sensor del ABS genere una forma de onda.
Loque debemos observar: •
Esta forma de onda es lo más cercano a una onda senoidal perfecta de corriente AC que nos podremos encontrar dentro del ámbito automotriz.
•
La frecuencia de la señal se incrementa con la velocidad del vehículo. Debemos verificar la frecuencia de las cuatro ruedas - cada rueda deberá producir una forma de onda similar, y las frecuencias deberán ser casi idénticas de rueda a rueda en todas las velocidades. Ilustración. 6-33
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"'Al contrario que ocurre con otras señales AC automotrices, el sensor del sistema ABS produce una señal de onda senoidal. continúa ...
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Osciloscopios
(continuación)
5ensor de Velocidad del Vehículo de Estilo Imán Permanente Conexiones:
Con el captador desconectado: Conectar una terminal de prueba a una de las terminales del captador, y la otra terminal de prueba a la otra terminal. Con el captador conectado: Conectar la terminal de prueba positiva al cable de la señal, y la terminal de prueba negativa a una buena tierra.
Escala de voltaje: 500 mVAC por división Tiempo Base:
10 ms
Disparo (trigger): Nivel: Cero voltios Pendiente o Inclinación (slope): Positiva Si estamos verificando el sensor de la transmisión, el sensor de la flecha de salida debe girar para que el sensor genere una forma de onda. Si estuviéramos verificando el sensor de velocidad del vehículo, deberemos girar el reluctor del sensor, manualmente o con un taladro eléctrico.
Loque debemos observar: •
La amplitud de la señal debe incrementarse a medida que se incrementa la velocidad del sensor.
•
La frecuencia de la señal debe incrementarse a medida que se incrementa la velocidad del sensor. Ilustración 6-34
Este sensor de velocidad del vehículo es de tipo imán permanente, es un sensor que genera voltaje. Al variar la velocidad de la flecha de salida, la señal de voltaje también varía.
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Sensor Individual del Sistema Motronic de la marca Sosch Conexiones:
Conectar la terminal de prueba positiva a la terminal de prueba positiva (terminal 1) proveniente del sensor y la terminal de prueba negativa a la terminal de prueba negativa (terminal 2).
Escala de voltaje: Motor arrancando: 50 mVAC por división Motor funcionando: Hasta 50 VAC por división Tiempo Base:
Motor arrancando: 50 ms por división Motor funcionando: Disminuir las revoluciones del motor lo necesario para poder observar la forma de la onda
Disparo (trigger): Nivel: 0.5 V Pendiente o Inclinación (slope): Positiva Este captador esta ubicado al frente de algunos de los motores de la marca BMW. Este componente es llamado "sensor de velocidad/referencia", o sensor único. Un anillo reluctor al frente del balanceador armónico activa el sensor; dos dientes faltantes proporcionan una señal de referencia. Algunos vehículos de la marca BMW también tienen un sensor de "Punto Muerto Superior" o sensor TDC al frente del motor, el cual se conecta al conector de diagnóstico. Este sensor no es parte del sistema Motronic.
Lo que debemos observar: •
Los picos de la forma de onda deberán ser casi idénticos en amplitud.
•
La frecuencia de la señal variará dependiendo las RPM del motor.
•
La separación amplia en la forma de onda es la marca de referencia donde están faltantes los dos dientes del reluctor. continúa ...
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EqúifiO~ Osciloscopios
(continuación)
Sensor Individual del Sistema Motronic de la marca Sosch (continuación) Conector del Sensor Único, no se muestra el Arnés del Conector. Velocidad del motor o señal de RPM
Ilustración 6-35
V
Señal de Referencia
Los patrones mostrados cambiarán a medida que cambie la velocidad del motor. En bajas velocidades del motor, el patrón se expandirá. En las altas velocidades del motor el patrón se contraerá.
Identificación
del Terminal
1) Terminal del Embobinado
+
2) Terminal del Embobinado3) Blindaje (pantalla protectora)
El conectar del sensor no está directamente unido al sensor. Una sección del arnés está conectada internamente al sensor. En el otro extremo del arnés se encuentra el conectar del sensor.
NOTAS:
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Sensor de Velocidad del Motor de la marca Bosch Conexiones:
Conectar la terminal de prueba positiva a la terminal positiva del sensor, y la terminal de prueba negativa al cable negativo.
Escala de voltaje: Motor arrancando: 50 mVAC por división Motor funcionando: 1 VAC por división Tiempo Base:
Motor arrancando: 50 ms por división Motor funcionando: Disminuir las revoluciones del motor lo necesario para poder observar la forma de onda Disparo (trigger): Nivel: 0.5 V Pendiente o Inclinación (slope): Positiva
Loque debemos observar: •
Todos los picos de la señal deben estar limpios y parejos
•
El voltaje durante el arranque del motor debe elevarse por lo menos a 300 milivoltios; si esto no sucediera, posiblemente el imán del captador magnético esté débil o tiene una separación excesiva entre el reluctor y el captador.
•
Con el motor funcionando, el voltaje deberá alcanzar al menos 2.5 VAC.
•
Si un pico es menor que los otros, verificar un posible diente dañado o desgastado en el volante de inercia del motor. continúa ...
NOTAS:
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Equi"~ Osciloscopios
(continuación)
Sensor de Velocidad del Motor de la marca 80sch (continuación) Patrón del osciloscopio de un Sensor de Velocidad del Motor en buen estado
Conector del sensor de velocidad del motor, no se muestra arnés conector
Debe estar al menos a2.5 voltios AC • de pico a pico
Ilustración 6-36 Identificación
del Terminal
1) Terminal del Embobinado
+
2) Terminal del Embobinado3) Blindaje (pantalla protectora)
Los patrones mostrados cambiarán al cambiar la velocidad del motor. Con bajas velocidades del motor, el patrón estará más expandido. Con altas velocidades del motor el patrón se reducirá.
\
Indica que el volante de inercia tiene daños en sus dientes
NOTAS:
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Sensor de las Marcas de Referencia de la marca Bosch Conexiones:
Conectar la terminal de prueba positiva a la terminal positiva del sensor, y la terminal de prueba negativa a la terminal negativa. Escala de voltaje: Motor arrancando: 50 mVAC por división Motor funcionando: 1 VAC por división
Tiempo Base:
Motor arrancando: 50 ms por división Motor funcionando: Disminuir lo necesario para poder ver la forma de la onda
Disparo (trigger): Nivel: 0.5 V Pendiente o Inclinación (slope): Positiva
Lo que debemos observar: •
Todos los picos de la señal deben estar limpios y parejos
•
El voltaje durante el arranque deberá elevarse al menos a 300 milivoltios. De lo contrario, posiblemente el imán de la bobina captadora se encuentre débil o existe una separación muy amplia entre el captador y el reluctor.
•
Con el motor funcionando, el voltaje deberá alcanzar al menos 2 VAC.
•
Si un pico estuviera más bajo que los otros, verificar si algún diente del volante de inercia del motor está dañado o faltante.
•
En los vehículos con transmisión manual, un pequeño pico negativo aparece antes del pico positivo principal; esto es normal.
•
El pico positivo debe venir antes del pico negativo. Si el pico negativo viene primero: -
las terminales de prueba del osciloscopio están conectadas al revés
-
el conector está al revés
-
los cables están invertidos en el conector
-
el sensor está defectuoso continúa ...
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Osciloscopios
(continuación)
Sensor de las Marcas de Referencia de la marca Bosch (continuación) Conector del Sensor de las Marcas de Referencia, no se muestra el Arnés del Conector.
Ilustración 6-37 Identificación
Patrón del Osciloscopio del Sensor de las Marcas de Referencia
\!
El pico positivo debe tener al menos 2 voltios. El pico positivo debe producirse primero.
del Terminal
1) Terminal del Embobinado
+
2) Terminal del Embobinado3) Blindaje (pantalla protectora)
Los patrones mostrados cambiarán a medida que la velocidad del motor cambie. Con bajas velocidades del motor, el patrón se expandirá. A altas velocidades el patrón se contraerá.
En los vehículos con / transmisión manual, un pequeño pico negativo se producirá primero. Esto es normal. El primer pico grande debe ser positivo
Si el pico de voltaje negativo aparece primero, el conectar estará probablemente al revés. Sin embargo, los cables pueden estar invertidos en el conectar, o el sensor puede estar defectuoso.
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Osciloscopios Hoja
(continuación)
de Trabajo: Señal AC
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo
_
Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
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Hoja
de Trabajo: Señal AC
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
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Osciloscopios
(continuación)
Formas de Onda de Tren de Pulsos El siguiente tipo de señal eléctrica que vamos a observar es el tren de pulsos. Esta señal consiste de una serie de pulsos eléctricos que se repiten a sí mismos. Una señal de un solenoide del control de la mezcla (M/C solenoid) es un ejemplo típico de un tren de pulsos. Más adelante dividiremos los trenes de pulsos en dos categorías separadas: Las Señales de Pulso Digital Fijo y las Señales de Ancho de Pulso Moduladas. Pero primero veremos las diferentes maneras en que pueden variar estas señales. Las señales de tren de pulso pueden variar en una de tres maneras: frecuencia, amplitud y ancho de pulso. Para poder entender estas diferencias, primero usted debe entender cuales son estas diferencias.
Variaciones en las Señales de Tren de Pulsos El primer tipo de variación de señal es la frecuencia. Frecuencia es el número de ciclos que se generan cada segundo. Anteriormente dijimos que un ciclo completo es la cantidad de tiempo que le toma a una señal antes de que esta empiece a repetirse. Frecuencia es el número de veces que la señal se repite en un segundo.
1..,..:-----
1 segundo
-------3~~1
Otra palabra para tiempo es frecuencia, que es el número de ciclos que se producen en un segundo.
NOTAS:
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La unidad de medición utilizada para describir la frecuencia son los hertzios. Un hertzio equivale a un ciclo completo en un segundo. Contra más ciclos ocurran por segundo, mas rápida será la frecuencia, y mayor será el valor de los hertzios. Una señal de 100 hertzios produce 100 ciclos completos en un segundo. Una señal que únicamente varía en frecuencia es llamada una señal digital de pulso fijo.
12 Voltios
o Voltios Amplitud es la diferencia en el voltaje , desde sus niveles más altos a los más bajos. Esta seña" varía de cero a 12 voltios, por lo que decimos que la amplitud de la señal es de 12 voltios. r=>. I
El segundo tipo de variación de señal de tren de pulsos es la amplitud. Amplitud son los cambios del nivel del voltaje que se producen en la señal. Supongamos que estamos observando unas señales de dos trenes de pulsos. La primera conmuta "on" y "off' entre cero y 5 voltios, la segunda conmuta entre cero y 12 voltios. Diremos que la segunda señal tiene una mayor amplitud que la primera, porque la variación en el voltaje fue más grande. continúa ...
NOTAS:
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Osciloscopios
(continuación)
Variaciones en las Señales de Tren de Pulsos (continuación) El tercer tipo de variación en las señales de tren de pulsos es el ciclo útil. Ciclo útil es la variación entre el momento que la señal esté energizada con respecto al momento en que esta señal esté desenergizada. Podemos estar más familiarizados con el ciclo útil por medio de otro nombre: ángulo de contacto (dwell).
Ciclo útil
La señal de ciclo útil es el rango del momento en que la señal que está energizada en relación con la duración de un ciclo completo, medido en porcentaje. Es una señal casi idéntica al ángulo de contacto o dwell, el cual es medido en grados.
Veamos una señal de onda cuadrada típica. Sobre la duración de un ciclo completo, la señal está energizada un 50% del tiempo y está desenergizada un 50% del tiempo. Diríamos que la señal tiene un 50% por ciento de ciclo útil. En una unidad de medidión dwell (dwell meter) ajustada en la escala de 6 cilindros, la señal tendrá un valor dwell de 30°.
Ahora, supongamos que la señal permaneciera energizada un 90% del tiempo, y únicamente estuviera desenergizada un 10% del tiempo. El tiempo total para un ciclo completo nunca cambió, por lo tanto la frecuencia permanece constante. Únicamente el ciclo útil cambió. Un ejemplo común para este tipo de cambio de señal es el solenoide del control de la mezcla (M/C solenoid) en un sistema con carburador controlado por computadora. La frecuencia de la señal es de 10 hertzios - 10 veces por segundo. Esto se conserva casi constantemente, no importando la demanda de la mezcla en el sistema. Lo que cambia es el rango del energizado a desenergizado de la señal. Disminuyendo el momento que esté energizada la señal se enriquecerá la mezcla; incrementando el momento que esté desenergizada la señal se empobrecerá la mezcla. Ciclo útil
Esta señal varía únicamente en el ciclo el rango del momento que la señal está respecto al tiempo de un ciclo completo duración de tiempo para un ciclo nunca
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útil: Mientras que energizada con puede variar, la cambia.
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Variaciones en una, dos o en las tres características de las señales Las señales eléctricas pueden variar en más de una característica al mismo tiempo. Por ejemplo, una señal puede variar en frecuencia y ciclo útil al mismo tiempo. Un ejemplo común de una señal que varía en frecuencia y ciclo útil es la señal SPOUT de la Marca Ford. Y las válvulas de desvío de aire para el control de la marcha mínima de la marca Ford varían en las tres características: frecuencia, ciclo útil y amplitud. En esta sección, veremos muchos circuitos automotrices diferentes los cuales funcionan utilizando señales de tren de pulsos. Veremos cómo los cambios en la operación afectan la forma de onda, y como utilizar la forma de onda para diagnosticar la condición y operación del sistema.
Diagnóstico de las Señales de Tren de Pulsos Cuando hablamos acerca de una señal de ciclo útil, mencionamos los términos "momento energizado" (on-time) y "momento desenergizado" (off-time). Señal energizada es el tiempo que el circuito está energizado. En un circuito con ciclo útil, esto podría ser el pulso superior o el pulso inferior, dependiendo si el circuito es controlado con una señal de tierra o es controlado por medio de una alimentación de voltaje. Los circuitos controlados por medio de una señal de tierra ya tienen un suministro de voltaje. La computadora o el interruptor suministran la señal de tierra para energizar el circuito. En un circuito con ciclo útil, controlado con una señal de tierra, el pulso inferior es el momento que la señal está energizada, y el pulso superior es el momento que la señal está desenergizada.
r-I Controlado
Ilustración 6-38 por la Tierra: ,
,
~• Completo Ciclo
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Unbclo
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En un circuito controlado por medio de una señal de tierra, el circuito recibe voltaje en todo momento. Para energizar el circuito, tenemos que suministrarle tierra. Los pulsos inferiores representan el momento que el circuito está energizado.
Off
t continúa ...
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Osciloscopios
(continuación)
Diagnóstico de las Señales de Tren de Pulsos (continuación) Los circuitos controlados por medio de una alimentación de voltaje trabajan de la manera contraria; estos están puestos a tierra en todo momento. La computadora o el interruptor suministran un voltaje para energizar el circuito. En un circuito con ciclo útil, controlado por medio de una alimentación de voltaje, el pulso superior es la señal que el circuito está energizado, y el pulso inferior es el momento que el circuito está des energizado. Siempre debemos determinar el tipo de circuito que estemos verificando antes de intentar medir la señal de ciclo útil.
-1 Controlado
por la Alimentación
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.
Un bClo cornpteto
de Voltaje:
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Ilustración 6-39
-
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Un circuito controlado por medio de una alimentación de voltaje está normalmente puesto a tierra. Para energizar el circuito, tendremos que aplicar un voltaje en el mismo.
NOTAS:
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Señal 3x del Sensor de Posición del Cigüeñal del Sistema C31 de la Marca GM Aplicación:
3.0L, 3.8L Y 3300
Conexiones:
Conectar la terminal de prueba positiva al terminal F en el módulo de ignición, y la terminal de prueba negativa a una buena tierra.
Escala de voltaje: 1V por división Tiempo Base:
10 ms por división; podría variar dependiendo las RPM
Disparo (trigger): Nivel: 5 V Pendiente o Inclinación (slope): Positiva Características:
La frecuencia varía dependiendo las RPM del motor
Este sensor del tipo Efecto Hall está montado al frente del motor, y genera una señal digital al pasar las aspas (alabes) del balanceador armónico del motor a través del sensor. Esto proporciona la información sobre las RPM y sobre la posición del cigüeñal para el modulo de ignición.
Loque debemos observar: •
Circuito controlado por medio de una señal de Tierra.
•
La señal debería pulsar entre cero y un alto voltaje de al menos 7 voltios
•
Los pulsos de voltaje deberán ser parejos y bien rectangulares.
•
Las marcas en los pulsos inferiores son normales.
•
Siempre debemos verificar este sensor con el motor caliente. Debemos golpear suavemente al sensor y observar si la señal brinca o cambia súbitamente. continúa ...
"
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Osciloscopios
(continuación)
Señal 3x del Sensor de Posición del Cigüeñal del Sistema C31de la Marca GM (continuación) Sensorde Posición del Cigüeñal
Este sensor de posición del cigüeñal es un sensor del tipo Efecto Hall que está montado detrás del balanceador armónico del motor. Este produce una señal que la computadora utiliza para la información acerca de las RPM del motor y la posición del cigüeñal.
Ilustración 6-40
Ilustración 6-41
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20
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80 ms 100
Este es un circuito controlado por medio de una señal de tierra. Los pulsos deben estar en un rango entre cero y 7 voltios. Las marcas a lo largo de los pulsos inferiores son normales.
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Señal J x del Sensor Marca GM
de Posición del Cigüeñal del Sistema C31 de la
Aplicación:
3.0L Y 3300
Conexiones:
Conectar la terminal de prueba positiva al terminal K en el módulo de ignición y la terminal de prueba negativa a una buena tierra.
Escala de voltaje: 1 V por división Tiempo Base:
10 ms por división; podría variar dependiendo las RPM
Disparo (trigger): Nivel: 5 V Pendiente o Inclinación (slope): Positiva Características:
La frecuencia varía dependiendo las RPM del motor
Este sensor de tipo Efecto Hall está montado al frente del motor, y genera una señal digital al pasar las aspas (alabes) en el balanceador armónico a través del sensor. Esto proporciona al módulo de encendido la información sobre la posición del pistón #1 en punto muerto superior.
Lo que debemos observar: •
Circuito controlado por medio de una señal de tierra.
•
La señal debe pulsar entre cero, y un alto voltaje de al menos 7 voltios.
•
Los pulsos de voltaje deberán ser parejos y bien rectangulares.
•
Las marcas en los pulsos superiores son normales.
•
Siempre debemos verificar este sensor con el motor caliente. Debemos golpear suavemente en el sensor y observar si la señal brinca o cambia súbitamente. continúa ...
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EquI~i), Osciloscopios
(continuación)
Señal Ix delSensor de Posición del Cigüeñal del Sistema C31 de la (. e e ( Marca GM (continuación) Sensorde Posición del Cigüeñal
Ilustración
6-42
El sensor de posición del cigüeñal del sistema C31produce dos señales: la señal 3x y la señal 1x. La computadora utiliza la señal 1x para determinar la posición del cilindro #1 en el punto muerto superior.
V
Ilustración 6-43
8 6-
-
-
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20
40
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80 ms 100
Así es cómo debe verse la señal 1 x de un sensor de posición del cigüeñal. Las marcas a lo largo de los pulsos inferiores son normales, y no indican problema alguno.
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Señal J 8x del Sensor de Posición del Cigüeñal del Sistema C31de la Marca GM - Arranque Rápido Aplicación:
3800
Conexiones:
Del Sensor al Módulo: Conectar la terminal de prueba positiva a la terminal G en el módulo de encendido, y la terminal de prueba negativa a una buena tierra. Del Módulo a la Computadora: Conectar la terminal de prueba positiva a la terminal C en el módulo de encendido, y la terminal de prueba negativa a una buena tierra.
Escala de voltaje: 2 V por división Tiempo Base:
5 - 10 ms por división; podría variar dependiendo las RPM
Disparo (trigger):
Nivel: 0.5 V Pendiente o Inclinación (slope): Positiva
Características:
La frecuencia varía dependiendo las RPM del motor
La señal 18x de Arranque Rápido proviene de un sensor de posición del cigüeñal doble. Hay dos señales 18x: Una va del sensor al módulo, la otra va del módulo a la computadora. Las dos señales parecen iguales. La señal 18x es la señal de entrada de voltaje de información más importante para los sistemas de control de la ignición y de control de combustible. La pérdida de una señal 18x causará que el motor se apague inmediatamente.
Lo que debemos observar: •
Siempre debemos verificar este sensor con el motor caliente.
•
Los bajos voltajes deben estar cercanos a cero voltios.
•
Los altos voltajes deben estar cercanos al voltaje del sistema. continúa ...
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Eqúi Osciloscopios
(continuación)
Señal J 8x del Sensor de Posición del Cigüeñal del Sistema C31de la Marca GM - Arranque Rápido (continuación) Ilustración 6-45
Sensorde Posición del Cigüeñal Doble
18x Aspas y Ventanas
El sistema de Arranque Rápido utiliza una señal 18x para proporcionarle a la computadora una información adecuada acerca de la posición del cigüeñal
Ilustración
6-44
Ilustración 6-46
20 V1S
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80 ms 100
Aquí tenemos la imagen de cómo debe verse la señal 18x: los pulsos deben estar entre un rango de cero y el voltaje del sistema. Si se pierde esta señal se apagará el motor inmediatamente.
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Señal 3x del Sensor de Posición del Cigüeñal del Sistema C31 de la Marca GM - Señal de Arranque Rápido Aplicación:
3800
Conexiones:
Conectar la terminal de prueba positiva a la terminal H en el módulo de ignición, y la terminal de prueba negativa a una buena tierra.
Escala de voltaje: 2 V por división Tiempo Base:
10 ms por división; podría variar dependiendo las RPM
Disparo (trigger): Nivel: 0.5 V Pendiente o Inclinación (slope): Positiva Características:
La frecuencia varía dependiendo las RPM del motor
La señal 3x del Sistema de Arranque Rápido proviene de un sensor de posición del cigüeñal doble. Por cada revolución del cigüeñal, existe una señal a 10°, una señal a 20° y una señal a 30°. Siempre hay que ajustar la escala de tiempo de tal manera de se puedan ver las tres partes de la señal al mismo tiempo; Esto supone un ciclo completo del sensor.
Loque debemos observar: •
Los pulsos de bajo voltaje deberían estar cercanos a cero voltios.
•
Los pulsos de alto voltaje deberían estar cercanos al voltaje del sistema.
•
Las irregularidades
•
Siempre deberemos verificar este sensor cuando esté caliente.
a lo largo del alto voltaje son normales.
continúa ...
"
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Osciloscopios
(continuación)
Señal 3x eJelSensor eJe Posición eJel Cigüeñal eJelSistema C31 eJela Marca GM - Señal eJeArranque RápieJo (continuación) 10° Apertura
Sensorde Posición del Cigüeñal Doble Ilustración 6-48
20° Apertura
Ilustración 6-47
30° Apertura
Ilustración 6-49
20 V15
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10° Señal
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20° Señal
30° Señal
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Las tres diferentes dimensiones de las marcas permiten que la computadora identifique la posición del cigüeñal casi tan pronto como cuando el motor arranca. Esto le permite al sistema empezar a disparar las bobinas del sistema antes, y arrancar de una forma más rápida.
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Señal del Sensor del Árbol de Levas al Módulo de la Marca GM Aplicación:
3.8L y 3800
Conexiones:
Motor 3.8L: Conectar la terminal de prueba positiva a la terminal K en el módulo de ignición, y la terminal de prueba negativa a una buena tierra. Motor 3800: Conectar la terminal de prueba positiva a la terminal J en el módulo de ignición, y la terminal de prueba negativa a una buena tierra.
Escala de voltaje: 2 V por división Tiempo Base:
10 ms por división; podría variar dependiendo las RPM
Disparo (trigger):
Nivel: 0.5 V Pendiente o Inclinación (slope): Positiva
Características:
La frecuencia varía dependiendo las RPM del motor
Esta señal es utilizada en los sistemas de inyección secuencial de combustible. El sensor produce una señal por cada dos revoluciones del cigüeñal. Los motores de 3.8L no arrancarán sin esta señal. Los motores 3800 arrancarán y funcionarán sin ella. Ambos motores establecerán un código 41 en la memoria de sus controladores y prenderán la lámpara de "Dar Servicio al Motor - Service Engine Soon" si pierden la señal del sensordel árbol de levas. Los engranes de tiempo de acero pueden causar que la señal desaparezca intermitentemente. Esto podría establecer un código 41 y evitar que el motor arranque.
Lo que debemos observar: •
Los pulsos de bajo voltaje deberán estar cercanos a cero voltios.
•
Los pulsos de alto voltaje deben estar entre un rango de 7 voltios y el voltaje del sistema.
•
Las irregularidades en los pulsos superiores son normales en algunos vehículos con este sistema.
•
Siempre debemos verificar este sensor cuando esté caliente. continúa ...
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Osciloscopios
(continuación) ;
Señal del Sensor del Arbol
de Levas al Módulo de la Marca GM
(continuación)
Sensor del Árbol de Levas
Ilustración 6-50
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Los sistemas con inyección secuencial de combustible utilizan la información del sensor del árbol de levas para determinar el orden en que se van a activar los inyectores de combustible. Los motores 3.8 L no arrancan sin esta señal; los motores 3800 si lo hacen, pero con una potencia reducida.
Ilustración 6-51
V
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Aquí tenemos una imagen de cómo se debe ver una señal del sensor del árbol de levas enviada hacia el módulo. Las irregularidades en los pulsos superiores son normales para esta señal.
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Señal del Sensor del Árbol de Levas de la marca GM a la
computadora Aplicación: Conexiones:
3.8L Y 3800 Motor 3.8L: Conectar la terminal de prueba positiva a la terminal K en el módulo de ignición, y la terminal de prueba negativa a una buena tierra. Motor 3800: Conectar la terminal de prueba positiva a la terminal J en el módulo de ignición, y la terminal de prueba negativa a una buena tierra.
Escala de voltaje: 2 V por división Tiempo Base:
10 ms por división; podría variar dependiendo las RPM
Disparo (trigger): Nivel: 0.5 V Pendiente o Inclinación (slope): Positiva Características:
r
La frecuencia varía dependiendo las RPM del motor
La señal del árbol de levas en la página anterior es la señal del sensor hacia el módulo. Esta señal viene desde el módulo a la computadora. Un amplificador de señal dentro del módulo limpia la señal y la envía a la computadora. Los dos patrones fueron obtenidos del mismo vehículo al mismo momento.
Loque debemos observar: •
Los pulsos de bajo voltaje deberán estar cercanos a cero voltios.
•
Los pulsos de alto voltaje deben estar entre un rango de 7 voltios y el voltaje del sistema.
•
Las marcas en los pulsos de alto voltaje son normales . continúa ...
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Osciloscopios
(continuación) ;
Señal del 5ensor del Arbol de Levas de la marca GM a la computadora (continuación) Sensor del árbol
de levas Los sistemas con inyección secuencial de combustible utilizan la información del sensor del árbol de levas para determinar el orden en que se van a activar los inyectores de combustible. Los motores 3.8 L no arrancan sin esta señal; los motores 3800 si lo hacen, pero con una potencia reducida. Ilustración 6-52
Ilustración 6-53
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20 15
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Aquí tenemos una imagen de cómo debe verse la señal del árbol de levas enviada desde módulo a la computadora. Un amplificador de señal dentro del módulo limpia la señal, y la envía a la computadora.
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Señal de Referencia enviada a la Computadora de la Marca GM Aplicación:
Todos los Vehículos Marca GM con "Avance Electrónico de la Chispa" o EST.
Conexiones:
Conectar la terminal de prueba positiva al cable morado/blanco en el módulo de ignición o en el distribuidor, y la terminal de prueba negativa a una buena tierra.
Escala de voltaje: 1 V por división Tiempo Base:
10 ms por división; podría variar dependiendo las RPM
Disparo (trigger): Nivel: 0.5 V Pendiente o Inclinación (slope): Positiva Características:
La frecuencia varía dependiendo las RPM del motor
El módulo envía la señal de referencia a la computadora utilizando el sensor del cigüeñal (o la bobina captadora en vehículos con un distribuidor de ignición) para generar la señal. Una unidad de memoria intermedia (buffer) en el módulo modifica la señal antes de enviarla a la computadora. Si la señal de entrada de voltaje de información es una señal de tipo Efecto Hall, el módulo podría cambiar los niveles del voltaje, filtrando cualquier ruido, y en algunos casos dividir la señal antes de enviarla a la computadora. En los sistemas de encendido DIS, .101 y HElla señal de entrada de voltaje de información para el módulo es de un voltaje AC; el módulo convierte el voltaje AC en voltaje DC en forma de onda cuadrada, utilizando un convertidor Analógico/Digital o Convertidor AD (de análogo a digital).
Loque debemos observar: •
Los pulsos de alto voltaje varían de 5 voltios al voltaje del sistema.
•
Los pulsos de bajo voltaje deberán estar cercanos a cero .
•
Las marcas en los pulsos de bajo voltaje son normales . continúa ...
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Equi"fiO_·"", ,-. Osciloscopios
(continuación)
Señal de Referencia enviada a la Computadora de la Marca GM (continuación) Ilustración 6-54
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8 6-
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I
I
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20
40
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I
80 ms 100
Aquí tenemos una imagen de cómo se debe ver una señal de referencia de la marca GM. Las marcas en los pulsos de voltaje inferiores son normales, y no indican problema alguno.
NOTAS:
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Señal del Avance Electrónico el Arranque del Motor
de la Marca GM (GM ESTSignal) Durante
Aplicación:
Todos los Vehículos Marca GM con "Avance Electrónico de la Chispa" o EST.
Conexiones:
Conectar la terminal de prueba positiva al cable blanco en el módulo de ignición o en el distribuidor y la terminal de prueba negativa a una buena tierra. Puede que haya dos cables blancos; el otro es para el tacómetro. Consultar el esquema para determinar el cable correcto.
Escala de voltaje: 1 V por división Tiempo Base:
10 ms por división; podría variar dependiendo las RPM
Disparo (trigger): Nivel: 0.5 V Pendiente o Inclinación (slope): Positiva Características:
La frecuencia varía dependiendo las RPM del motor
Para cada señal de referencia que la computadora recibe del módulo, este envía una señal EST al módulo. La computadora utiliza la señal EST para controlar el momento de encendido. Durante el arranque del motor, la computadora mantiene el voltaje del circuito de desvío bajo, manteniendo al módulo en modo de desvío. El módulo determina cuándo disparar las bobinas e ignora la señal EST. Mientras está en el modo de desvío, el módulo también proporciona tierra a la señal EST por medio de una resistencia. Esto mantiene los pulsos de alto voltaje de la señal por debajo de 1 voltio.
Loque debemos observar: •
Con el motor arrancando, el alto voltaje de la señal EST deberá ser 1 voltio o menos.
•
La señal de bajo voltaje deberá estar cercana a cero voltios.
•
Si los pulsos de alto voltaje tienen 5 voltios, habrá un problema con el sistema EST. continúa ...
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Osciloscopios
(continuación)
Señal del Avance Electrónico de la Marca GM (GM EsT signal) Durante el Arranque del Motor (continuación) Ilustración 6-55
8 V 642J
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20
40
60
80 ms 100
Con el motor arrancando, el voltaje del sistema EST deberá ser mantenido bajo - por debajo de un voltio.
NOTAS:
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Señal EST de la Marca GM con el Mofor Funcionando Aplicación:
Todos los Vehículos Marca GM con "Avance Electrónico de la Chispa" o EST.
Conexiones:
Conectar la terminal de prueba positiva al cable blanco en el módulo de ignición o en el distribuidor y la terminal de prueba negativa a una buena tierra. Puede que haya dos cables blancos; el otro es para el tacómetro. Consultar el esquema para determinar el cable correcto.
Escala de voltaje: 1 V por división Tiempo Base:
10 ms por división; podría variar dependiendo las RPM
Disparo (trigger): Nivel: 0.5 V Pendiente o Inclinación (slope): Positiva Características:
La frecuencia varía dependiendo las RPM del motor
La computadora envía una señal EST al módulo por cada señal de referencia que recibe. La computadora utiliza la señal EST para controlar el momento de encendido. Cuando las RPM del motor excedan aprox. 400 RPM, la computadora aplicará 5 voltios a la terminal de desvío del módulo, cambiando la operación del módulo al modo EST. El módulo dispara las bobinas por medio de la señal EST.
Lo que debemos observar: •
En el "modo de avance electrónico de la chispa" (EST mode), los pulsos normales de voltaje deberán oscilar entre cero y 5 voltios.
•
Mientras arrancamos el motor los pulsos de voltaje deberán cambiar de pulsos de 1 voltio a pulsos de 5 voltios. Si los pulsos de voltaje permanecen en un valor de1 o 5 voltios, existirá un problema en el sistema EST. continúa ...
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Osciloscopios
(continuación)
Señal EST de la Marca GM con el Motor Funcionando (continuación) Ilustración 6-56
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20
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80 ms 100
Una vez que el motor alcance al menos 400 RPM, la computadora envía 5 voltios a la terminal del modo de desvío del módulo, haciendo que el sistema funcione en el modo EST.
NOTAS:
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Señales del Tacómetro
de la Marca GM
Aplicación:
Todos los Vehículos Marca GM con "Avance Electrónico de la Chispa" o EST.
Conexiones:
Conectar la terminal de prueba positiva al cable blanco en el módulo de ignición o en el distribuidor y la terminal de prueba negativa a una buena tierra. Puede que haya dos cables blancos; el otro es para el sistema EST. Consultar el esquema para determinar el cable correcto.
Escala de voltaje: 1 - 5 V por división Tiempo Base:
10 ms por división; puede variar dependiendo las RPM
Disparo (trigger): Nivel: 0.5 V Pendiente o Inclinación (slope): Positiva Características:
La frecuencia varía dependiendo las RPM del motor
La señal del tacómetro nos proporciona un punto donde medir las RPM, y para el tacómetro en el panel de instrumentos. Esta señal es muy similar a la señal de referencia, aunque en la mayoría de los casos, el voltaje es mayor. Esta señal proporciona unas lecturas exactas para los tacómetros digitales portátiles en sistemas de ignición sin distribuidor.
Loque debemos observar: •
Una señal aquí significa que el sensor del cigüeñal está funcionando.
•
Si hay una señal del tacómetro y no hay una señal de referencia, debemos verificar si un módulo estuviera defectuoso.
•
Debemos siempre verificar esta señal cuando diagnostiquemos de instrumentos.
el tacómetro en el panel
continúa ...
..
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6-'93
Osciloscopios
(continuación)
Señales del Tacómetro de la Marca GM (continuación) Ilustración 6-57
V
10
S-
".--
~
,--
".-
6-
42
O
I
I
I
I
O
20
40
60
I
I
SO ms 100
La señal del tacómetro es un buen lugar para obtener buenas mediciones de RPM. Una señal aquí significa que el sensor del cigüeñal está funcionando.
NOTAS:
6-
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Señal del Perfil del Captador Ford Aplicación:
de Ignición (PIP)
Vehículos de la Marca Ford de los modelos recientes equipados con el sistema de control computarizado del sistema de encendido (computer controlled dwell) Conectar la terminal de prueba positiva al cable de la señal PIP y la terminal de prueba negativa a una buena tierra.
Conexiones:
Escala de voltaje: 5 V por división Tiempo Base:
Marcha mínima: 5 ms por división 2000 RPM: 2 ms por división
Disparo (trigger):
Nivel: 5 V Pendiente o Inclinación (slope): Positiva
Características:
La frecuencia varía dependiendo las RPM del motor
Este sensor está montado en el frente del motor y genera una señal digital a medida que las aspas (alabes) en el balanceador armónico del motor pasan a través del sensor. Esto proporciona al módulo de ignición la información que este necesita para ajustar el momento de encendido y el momento de saturación de la bobina (ignition dwell and timing).
Lo que debemos observar: •
Esto es un circuito controlado por medio de una señal de tierra.
•
La señal deberá pulsar entre cero y un alto voltaje de al menos 7 voltios.
•
Los pulsos de voltaje deberán ser parejos y bien cuadrados. A
5V DC 1:1 PROBE B 5V DC 1: 1 PROBE 5ms/DIV Trig:AJ
J
Ilustración 6-58
La señal más baja es la señal del perfil del Captador del Ignición, o señal PIP. La computadora utiliza esta señal para crear la salida de la chispa, o señal SPOUT.
SCOPE: SINGLE
continúa ... © 2004 Delphi ISS
6-
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Osciloscopios
(continuación)
Sensor MAP de la marca Ford Aplicación:
Vehículos de la marca Ford más recientes con sistemas EEC-IV
Conexiones:
Conectar la terminal de prueba positiva al cable de la señal del sensor MAP y la terminal de prueba negativa a una buena tierra.
Escala de voltaje: 2 V por división Tiempo Base:
2 ms por división
Disparo (trigger): Nivel: 2 V Pendiente o Inclinación (slope): Positiva Características:
La frecuencia varía con el vacío del motor
Este sensor recibe el vacío del múltiple de admisión, y la frecuencia del sensor varía para suministrar una señal relativa de vacío. La señal es una onda cuadrada a un 50%: la señal está energizada la mitad del tiempo y desenergizada la otra mitad del tiempo. Lo único que cambia es la frecuencia.
Lo que debemos observar: •
La señal pulsa entre un voltaje de referencia de 5 voltios y tierra.
•
Los pulsos superiores deberían alcanzar el voltaje de referencia y los pulsos inferiores deberían alcanzar los_600 milivoltios con respecto a tierra.
•
Los pulsos de voltaje pulses deberían ser parejos y bien cuadrados.
NOTAS:
6-
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Ilustración 6-60 A
2V DC 1: 1 PROBE B 288mV OFF 1 : 1 PROBE 2ms/DIV Trig:AI
Ilustración 6-59
A
I
El sensor MAP de Ford genera una frecuencia que varía con el vacío del múltiple. Ya que esta señal tiene un ciclo útil constante del 50%, la salida de la señal de voltaje es siempre la mitad del voltaje de referencia.
SCOPE: SINGLE
Aquí se muestra la manera en la que debe verse una forma de onda del sensor MAP: la señal tiene un ciclo útil del 50%. Lo que significa que la señal del tiempo de energización y la del tiempo de desenergización son iguales.
Ilustración 6-61
Frecuencias
del Sensor MAP Ford
Elevación
Presión Barométrica
kPa
Frecuencia
7000 pies. (2133 mts)
23.0
78
138.3
6000 ft. (1828 mts)
24.2
82
141.8
25.4
86
145.4
26.6
90
148.9
2000 ft. (609 mts)
27.7
94
152.5
1000 ft. (304 mts)
28.9
98
156.1
Nivel del Mar
30.1
102
159.6
Por debajo del Nivel del Mar
31.0
105
162.4
continúa ...
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6-
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Eqw Osciloscopios
(continuación)
;
Distribuidores Opticos Aplicación: Últimos modelos Corvette, Camaro Z28, Chrysler, Mitsubishi y Nissan Conexiones:
Señal de alta resolución: Conectar la terminal de prueba positiva al cable de la señal de alta resolución, y la terminal de prueba negativa a una buena tierra. Señal de baja resolución: Conectar la terminal de prueba positiva al cable de la señal de baja resolución, y la terminal de prueba negativa a una buena tierra.
Escala de voltaje: 2 V por división Tiempo Base (con motor en marcha mínima): Señal de alta resolución: 100 us por división. Señal de baja resolución: 10 ms por división Disparo (trigger): Nivel: 2 V Pendiente o Inclinación (slope): Positiva Características:
La frecuencia varía dependiendo el vacío del motor
El distribuidor óptico utiliza un par de LEO y dos fototransistores con un disco interruptor que se encuentra entre ellos. El interruptor tiene dos juegos de hendiduras (marcas): 360 para la señal de alta resolución - el número de hendiduras (marcas) para señal de baja resolución es igual al número de cilindros. Cada vez que uno de las hendiduras (marcas) pasa un LEO, este permite que la luz alcance el fototransistor. El fototransistor conmuta el circuito "on" y "off" para generar una señal on-off. Al examinar esas dos señales la computadora podrá determinar la posición precisa del cigüeñal en todo momento.
Loque debemos observar:
6-
•
La señal de alta frecuencia que Esto es debido del distribuidor
•
Esas dos señales son de onda cuadrada, que varían únicamente en frecuencia.
•
La altura de pulso debería ser casi igual que cada uno de los otros pulsos.
•
Las transiciones deberán ser limpias y cuadradas.
98
resolución es muy rápida - mucho más rápida que las otras señales de nos podamos encontrar cuando estemos trabajando en un vehículo. a que las señales de alta resolución de 360 ocurren cada vez que el eje gira una vez.
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'Q' 6 p l?
~1~rtA rMUnó
Conector Eléctrico
Distribuidor GM
\
Ilustración 6-62
Ilustración 6-63
Tierra Voltaje Señal Alta Resn \ \)e. (O~ Señal Baja Res.
\,
Ilustración 6-64 A 2V DC 1:1 PROBE B 288mV AC 1:1 PROBE 588ps/DIV Trig:AS -lDIV
aS A
SCOPE: SINGLE
El distribuidor óptico genera dos señales separadas: una señal de alta resolución que pulsa 360 veces por revolución del eje del distribuidor, y una señal de baja resolución, que es igual al número de cilindros del motor.
."
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continúa ...
6-
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Osciloscopios
(continuación)
Hoja de Trabajo: Señal de Frecuencia Variable
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo
_
Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
6-
100
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Hoja de Trabajo: Señal de Frecuencia Variable
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo
_
Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
continued ...
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6-
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Osciloscopios
(continuación)
Solenoide del Control de la Mezcla M/C de la marca GM Aplicación:
Sistema de la marca GM con control de mando computarizado.
Conexiones:
Conectar la terminal de prueba positiva a la punta negativa del solenoide y la terminal de prueba negativa a una buena tierra.
Escala de voltaje: 5 V por división Tiempo Base:
20 ms por división
Disparo (trigger): Nivel: 5 V Pendiente o Inclinación (slope): Positiva Características:
Frecuencia constante de 10Hz, señal de anchura de pulso variable
Esta es una señal de onda cuadrada de cero a 12 voltios típica.
Loque debemos observar:
6-
•
Cuando la computadora suministra la señal de tierra, la señal deberá descender a cero - este es el tiempo de encendido de la señal (on-time signal).
•
Cuando la computadora libera la tierra, la señal se eleva a sistema de voltaje - este es el tiempo de apagado de la señal.
•
En sistemas sin diodo de fijación de nivel, un pequeño pico inductivo aparecerá en la pantalla cuando la computadora desactive la señal de tierra en el solenoide.
•
Las transiciones de la forma de onda deberán ser cuadradas y limpias. Si las transiciones estuvieran redondeadas o las formas de la onda no cayeran completamente hasta el nivel de tierra, el solenoide o el circuito podrían tener un exceso de resistencia.
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Ilustración. 6-66 Ilustración. 6-65
A 10'11DC 1: 1 PROBE B 200mV OFF 1 : 1 PROBE 20ms/DIV Trig:AJ
A
SCOPE: SINGLE
El solenoide del control de la mezcla M/C controla la cantidad de combustible que entra al sistema en motores carburados con sistemas de retroalimentación. La computadora ajusta la señal de anchura de pulso para enriquecer o empobrecer la mezcla de combustible.
Aquí se muestra como se ve una forma de onda de solenide M/C en buen estado. El pico inductivo se genera cuando el solenoide se desenergiza, lo que es normal en solenoide s que no traen un diodo de fijación de nivel (clamping diode) en el circuito.
continúa ...
NOTAS:
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6-
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Osciloscopios
(continuación)
Señal SPOUT de la marca ford Aplicación:
Los modelos Ford más recientes con saturación dela bobina controlada por medio de computadora (computer controlled dwell)
Conexiones:
Conectar la terminal de prueba positiva al cable de la señal SPOUT, y la terminal de prueba negativa a una buena tierra.
Escala de voltaje: 5 V por división Tiempo Base:
Marcha Mínima: 5 ms por división 2000 RPM: 2 ms por división
Disparo (trigger): Nivel: 5 V Pendiente o Inclinación (slope): Positiva Características:
La frecuencia varía dependiendo las RPM del motor
La computadora crea la señal SPOUT, utilizando la señal PIP como referencia. La computadora incrementa el momento de saturación de la bobina (dwell) y el avance de encendido que sea necesario, y envía la señal al módulo de ignición. El módulo dispara la bobina desde esa señal. La línea inferior horizontal es la señal del tiempo de saturación de la bobina (dwell signal). La computadora controla el tiempo de saturación de la bobina (dwell) al ajustarla cuando esta lleva a tierra la señal. Al llevas a tierra la señal más tarde, la computadora reduce el tiempo de saturación de la bobina (dwell)l; si lo hiciera antes, aumentaría el tiempo de saturación de la bobina (dwell). La longitud del saliente en el pulso superior indica si el tiempo de saturación de la bobina (dwell) es alto o bajo. Un saliente largo indica un tiempo de saturación de la bobina (dwell) corto. Un saliente corto indica un tiempo de saturación de la bobina (dwell) largo. La computadora también ajusta el avance de tiempo utilizando la señal SPOUT ajustando cuando desenergiza la señal. La longitud del saliente en el borde ascendiente de la señal indica el tiempo de ignición. Un saliente largo indica el avance del tiempo. Un saliente corto indica un tiempo retardado. Si la señal SPOUT se ve justo como la señal PIP, el módulo estará sustituyendo la señal PIP por la señal SPOUT. La computadora podría no estar recibiendo la señal PIP o el módulo podría no estar recibiendo la señal SPOUT de la computador. Debemos encontrar los problemas de circuito entre uno de estos componentes.
6-
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Ilustración 6-67 A
5V DC 5ms/DIV
1: 1 PROBE
B
5V DC
1: 1 PROBE
Trig:AI A
I
SCOPE: SINGLE
La forma de onda superior es la señal de control de la chispa, o señal SPOUT. La computadora recibe la señal Plp, y añade el tiempo de saturación de la bobina (dwellJ que sea necesario y el avance de ignición necesario para generar la señal SPOUT
-----(
continúa ...
NOTAS:
..
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6-
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Osciloscopios
(continuación)
Válvulas de Desvío de Aire para el Control de la Marcha Mínima Ford Aplicación:
Modelos Ford más recientes con inyección electrónica de combustible
Conexiones:
Conectar la terminal de prueba positiva al lado negativo de la válvula de desvío de aire de la marcha mínima de la válvula de desvío para la marcha mínima y la terminal de prueba negativa a una buena tierra.
Escala de voltaje: 5 V por división Tiempo Base:
Marcha mínima: 5 ms por división
Disparo (trigger):
Nivel: 5 V Pendiente o Inclinación (slope): Positiva
Características:
La amplitud, la frecuencia y el ciclo útil varían dependiendo la temperatura del motor y las RPM
La computadora controla la válvula de desvío del aire para el control de la marcha mínima ajustando el circuito de tierra de dos maneras: Primero, ajusta el ciclo útil del circuito de tierra. Segundo, la computadora ajusta el nivel de la señal de tierra. Por ejemplo, bajo ciertas condiciones, la computadora podría únicamente ajustar el nivel de la señal de tierra a aprox. 6 voltios. Ahora el circuito pulsa entre 12 voltios y 6 voltios. Bajo otras condiciones, la computadora ajusta el nivel de tierra a 4 voltios. El variar el nivel de la señal de tierra permite que la computadora tenga un mayor control de la cantidad de aire que se desvía por medio de la válvula. Un punto interesante acerca de esta forma de onda estriba en que, cuando la computadora envía originalmente la señal, esta inicia una señal de onda digital cuadrada. La constante energización y desenergización de la válvula de desvío curva la forma de la onda, dándole forma de "dientes de serrucho". Esto de denomina reactancia inductiva.
6-
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Válvula de Desvío del Aire para el Control de la Marcha Mínima
Ilustración 6-68
La válvula de desvío de aire para el control de la marcha mínima es un purgador de aire controlado por la computadora que permite al aire pasar al motor aun con las mariposas del acelerador cerradas. Esto incrementa o disminuye la velocidad de la marcha mínima con el objeto de mantener esta marcha mínima a un nivel apropiado.
Ilustración 6-69 A
2V De
5ms/DIV
B 288mV Trig:AI
1: 1 PROBE
OFF 1 : 1 PROBE
SCOPE: SINGLE
Esta es la forma como se debe ver una forma de onda de desvío del aire para el control de la marcha mínima. Esto comienza como una señal digíta/; la curvatura es causada por la reactancia inductiva . continúa ...
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Osciloscopios
(continuación)
Hoja de Trabajo: Señal de Ciclo útil Variable
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo
_
Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo
_
Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
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Hoja de Trabajo: Señal de Ciclo útil Variable
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo
_
Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
continued ...
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6-
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Osciloscopios
(continuación)
Introducción al Análisis de Balance Análisis de Balance (Signature Balance ™ analysis) es un término que define la apariencia de una forma de onda del sensor de oxígeno y lo que nos dice dicha forma de onda acerca de las condiciones de funcionamiento del motor. La mayoría de los técnicos ya saben que el sensor de oxígeno indica la condición de la mezcla. Lo que muchos técnicos no saben es que la señal del sensor de oxígeno puede mostrar la condición general del motor. En general, la forma de onda del sensor de oxígeno debería aparecer como la forma de onda mostrada en la ilustración. Esta deberá conmutar continuamente por encima y por debajo de 450 milivoltios, conmutando entreuna vez cada dos segundos hasta 5 veces por segundo. Además, nunca deberá caer por debajo de cero voltios. Es precisamente esa conmutación de rico a pobre y viceversa lo que establece las condiciones en el escape para que un convertidor catalítico de tres vías reduzca las emisiones de He, eo y NOx eficientemente. Estas son unas especificaciones muy generalizadas y no nos indican lo que debemos observar en la señal del sensor de oxígeno. Pero nos describen una señal del sensor de oxígeno en buen estado en un motor que esté funcionando apropiadamente. Pero si el motor no estuviera funcionando correctamente, el sensor no generará una forma de onda correcta. Y si el sensor de oxígeno estuviera dañado, el motor no funcionará correctamente. Entonces ¿cómo podremos saber si la forma de la onda del sensor de oxígeno no es correcta debido a un sensor en mal estado o por causa de un problema del motor? Verificando el sensor de oxígeno, - que fuerza al sistema a funcionar en un estado completamente rico y completamente pobre, de tal forma que podemos verificar los niveles de voltaje mínimos y máximos que el sensor produce, y la rapidez en la que conmuta.
6-
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Ilustración 6-70
Ilustración 6-71 A 288mV
De
1: 1 PROBE
ls/DIY SUIGLE
B 2BBmV OFF 1 : 1 PROBE
Tri!3:AJ A
El sensor de oxígeno genera una señal de voltaje basada en la cantidad de oxígeno en el escape. Este nivel de oxígeno es un factor determinante en íos niveles de emisiones del escape.
SCOPE:
~ ~ RECURREtn
CAPTURE
mJ28DIY
MIN MAX TRI66ER on A
at
5e~
Así es como una señal del sensor de oxígeno en buen estado debería verse. El voltaje deberá cambiar una y otra vez de un voltaje alto a un voltaje bajo, entre una vez cada dos segundos, y cinco veces por segundo. continúa ...
NOTAS:
."
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Osciloscopios
(continuación)
Verificación del Sensor de Oxígeno Si la forma de onda del sensor de oxígeno no cumpliera estos requerimientos de la forma de onda descritos en la página anterior, esto podría ser debido a un problema en el motor o podría ser el mismo sensor de oxígeno. Antes de comenzar cualquier diagnóstico utilizando la señal del sensor de oxígeno, siempre deberemos verificar el sensor. A continuación explicamos cómo hacerlo: • Conectar un osciloscopio al cable de la señal del sensor de oxígeno y a una buena tierra. Utilicemos la misma tierra que utilice el sensor de oxígeno. En un sensor de oxígeno de un solo cable, su tierra estará en el bloque del motor. Un sensor de dos cables utiliza su propio cable de tierra. En sensores de tres y cuatro cables, esto varía. Verifiquemos el esquema para ver si el la tierra del sensor es interna (en el chasis del sensor) o si utilizaun cable de tierra. •
6-
Ajustemos nuestro osciloscopio utilizando los siguientes ajustes: -
Escala de voltaje: 200 milivoltios por división
-
Tiempo Base: 200 milisegundos por división
-
Nivel de Disparo: 450 milivoltios
-
Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo: Positivo
-
Disminuyamos el nivel cero de voltaje a una división desde la parte inferior de la pantalla.
•
Asegurémonos que el motor está a una temperatura normal de operación y que el sensor de oxígeno está totalmente calentado. Operemos el motor a 2500 RPM por aprox. dos minutos para llevar al sensor a una temperatura normal de operación.
•
Utilicemos nuestra herramienta de enriquecimiento de propano para enriquecer la mezcla del motor y verificar si el voltaje del sensor de oxígeno puede elevarse por encima de 800 milivoltios.
•
Rápidamente cortemos el propano y forcemos el motor a funcionar pobre. Veamos si el voltaje del sensor de oxígeno puede disminuir por debajo de los 175 milivoltios.
•
Mientras el motor está aun funcionando con mezcla pobre, abramos totalmente la mariposa del acelerador de una forma rápida y verifiquemos el voltaje del sensor de oxígeno. El voltaje deberá aumentar en menos de 100 milisegundos.
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Si la señal del Sensor de Oxígeno cumple todos estos requerimientos, el sensor probablemente esté bien. Si no fuera así, deberemos reemplazar el sensor y verificar su operación otra vez. Una vez que hayamos verificado la señal del sensor de oxígeno, deberemos observar cualquier problema que indique la señal. Ahora estaremos listos para observar la forma en que aparecen esos problemas en la señal del sensor de oxígeno. Ilustración 6-72
1.4 1.2 1.0
,
0.8 0.6 0.4 0.2
o ·0.2
o
.2
.4
.6
.8
1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
Estas pantallas del osciloscopio muestran la señal del sensor de oxígeno elevándose a una condición completamente rica (encima) y disminuyendo a una condición completamente pobre (abajo). En cualquier caso, el tiempo para que la señal conmute completamente deberá ser menor a 100 ms. Ilustración 6-73
1.4 1.2 1.0
,
o.a 0.6 0.4 0.2
o ·0.2
T
o
.2
.4
.6
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..",
1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
continúa ...
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Osciloscopios
(continuación)
Hoja eJe Trabajo: Verificación eJel Sensor eJe Oxígeno Mediciones del Sensor de Oxígeno Ilustración 6-74
Resultado de las Pruebas de los Sensores de Oxígeno Prueba Completamente Completamente
Actual
Preferido Rico
Por encima 800 mV
mV
Pobre
por debajo 175 mV
mV
debajo de 100 ms
ms
Tiempo "de Subida
Este sensor se verificó y está:
O OK - El sensor de oxígeno está bien. O NG o NO ESTÁ BIEN- Reemplazar el sensor de oxígeno y volver a verificar. Ilustración 6-75
1.4 1.2 1.0 0.8
"""W'f"
y
0.8 0.4 0.2
o -0.2 o
0.2
0.4
0.8
0.8
1.0
1.2
1.4
1.8
1.8
2.0
Utilizar la herramienta de enriquecimiento de propano para forzar a que la mezcla esté completamente rica. La señal del sensor de oxígeno está en su nivel más alto de voltaje - este debe estar por encima de 800 mV
6-
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Mediciones del Sensor de Oxígeno de Reemplazo Ilustración 6-76
Resultado de las Pruebas de los Sensores de Oxígeno Prueba
Preferido
Completamente Completamente
Actual
Rico
Por encima 800 mV
mV
Pobre
por debajo 175 mV
mV
debajo de 100 ms
ms
Tiempo de Subida
Este sensor se verificó y está:
O OK - El sensor de oxígeno está bien. O NG o NO ESTÁ BIEN- Reemplazar el sensor de oxígeno y volver a verificar.
Ilustración 6-77
1.4 1.2 1.0
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0.2
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0.8
0.8
1.0
1.2
1.4
1.8
1.8
2.0
Después de cerrar el propano, la mezcla deberá empobrecerse. Abramos la mariposa: La mezcla deberá subir a una condición de completamente rica. El voltaje en la condición pobre deberá ser inferior a 175 m\1, y el tiempo de elevación de la señal deberá ser menor a 100 ms. continúa ...
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Osciloscopios
(continuación)
Señales Fijas del Sensor de Oxígeno Generalmente, una señal fija de voltaje alta indica una mezcla rica y una señal fija de voltaje baja indica una mezcla pobre. Por lo tanto, si el voltaje del sensor de oxígeno está fijo alto, la mezcla estará rica. Esto podría indicarnos que existe un inyector de combustible goteando, una presión del sistema de combustible alta o una fuente de admisión de combustible con la que no contamos, tal como la que causa el sistema de purga del depósito de carbón activo (canister purge system). Esto también podría indicar un problema en el sistema de control de la computadora, como podría ser un sensor temperatura del refrigerante del motor mal calibrado - la computadora vería una señal del sensor de la temperatura del refrigerante baja como que el motor está frío y pondría al motor dentro de un modo de enriquecimiento en frío. El sensor de oxígeno interpretaría esto como un escape rico, y generaría una señal de voltaje alta. Una señal de voltaje fija baja indica una mezcla pobre. Unos inyectores obstruidos, una presión del combustible baja o una fuga de vacío podrían causar una condición de mezcla pobre y generar una señal de voltaje bajo fija. Otra causa para que exista una señal de mezcla pobre fija sería un sensor del flujo de la masa de aire que estuviera fuera de calibración. Por ejemplo, si el sensor indica que el flujo del aire es menor que lo que en realidad es, el sistema podría no suministrar suficiente combustible para mantener el sistema bajo control. Esta es una condición fuera de lo común, pero sucede. Ilustración 6-78 A 288mV DC 1: 1 PROBE B 288mV OFF 1 : 1 PROBE ls/DIV SINGLE Trig :AI
Ilustración 6-79 A 2Q!O.v 1); J 11!=ROBE:
200...-0 IV SIl'iIllE
B 2~V
Trlfi IAl
Off 111 PIi:OaE
A
i¡
aI
SCOPE: ~ ~ RECURRENT
CAPTURE MIN MAX TRIGGER -mmr m 28 DI V on A at 58%
Si la señal del Sensor de Oxígeno permanece fija con un voltaje máximo, los gases del escape están con una condición rica fija.
6-
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Si la señal del sensor permanece fija en un voltaje mínimo, los gases del escape están con una condición pobre fija. © 2004 Delphi ISS
Cambio Parcial Cambio parcial podría definir un sistema que conmuta demasiado lentamente o uno que funciona bien por un rato y luego deja de conmutar. Si el tiempo de subida del sensor de oxígeno es demasiado lento - por encima de 100 milisegundos - esto podría provocar un Cambio Parcial. Otras causas incluirían una manguera del sensor MAP restringida o una pequeña fuga de vacío. En estos casos, el sensor podría conmutar por un espacio pequeño de tiempo. Parar de conmutar, entonces volver a conmutar otra vez. Un problema del sensor de oxigeno debe mostrarse durante nuestra prueba de verificación verifiquemos el tiempo lento de respuesta cuando movamos rápidamente la mariposa. Otros problemas podrían requerir un poco razonamiento. Los vehículos carburados tienden a conmutar de una forma más lenta que los vehículos Con inyección electrónica de combustible esto es normal. Los sistemas carburados varían la mezcla mecánicamente y controlan la mezcla para todos los cilindros al mismo tiempo. Los sistemas con Inyección Electrónica de Combustible (EFI) funcionan electrónicamente y pueden controlar la mezcla de una forma tan precisa que muchos sistemas actualmente ajustan la mezcla del cilindro individualmente. Pero a pesar que los sistemas carburados cambian de una manera más lenta, el sensor de oxígeno deberá aun cambiar al menos una vez cada dos segundos. A 288mV DC 1: 1 PROBE B 288mV OFF 1 : 1 PROBE ls/DIV SINGLE Trig :AI
Ilustración 6-80
Un cambio parcial podría ser causado por un sensor de oxígeno lento, o por un problema en el sistema de control de combustible, como una fuga de vacío o una manguera del sensor MAP restringida.
I
SCOPE:
BlUOOI#íIDD liIIIr
RECURRENT
CAPTURE MIN MAX TRIGGER 18 iiel DI V on A at 58%
continúa ... © 2004 Delphi ISS
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Osciloscopios
(continuación)
Señal del Sensor Polarizada (Tendencia de la Señal del Sensor) Una señal del Sensor de Oxígeno polarizada es cuando el voltaje es mayor - o menor - de lo que debería ser a un nivel de oxígeno en los gases del escape en particular. Por ejemplo, a un rango de aire/combustible 14.7:1, el sensor de oxígeno debería estar cercano a 450 milivoltios. Peor supongamos que el voltaje del sensor de oxígeno está cercano a 600 milivoltios con un rango de 14.7:1. El sensor de oxígeno está ligeramente polarizado alto (tiene una tendencia ligeramente alta). A continuación veremos cómo esto podría afectar la operación del vehículo: Si la señal del sensor de oxígeno permanece alta, el voltaje promedio también es alto. La computadora interpreta esta señal como que la mezcla permanece rica.
El sistema de la computadora controla - y es controlado por - el nivel de oxígeno en los gases del escape. Si la computadora cree que los gases del escape están rico, la computadora tratará de empobrecer la mezcla para poder mantener el promedio de la señal del sensor de oxígeno alrededor de 450 milivoltios. Por consiguiente la computadora empobrece la mezcla y el voltaje promedio del sensor de oxígeno disminuye a 450 milivoltios, pero ahora la mezcla está pobre. Esta mezcla pobre puede provocar niveles altos de hidrocarburos y NOx causando que el vehículo no pase la prueba de verificación de emisiones. Ya que la computadora constantemente intenta mantener la mezcla balanceada, la única vez que vamos a observar al sensor de oxígeno polarizado (con una tendencia seria) es durante la prueba de verificación del sensor. Durante una operación normal, el voltaje de pico a pico tenderá a estar un poco bajo, pero el voltaje promedio parecería adecuado.
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Ilustración 6-81 A 200mV DC 1: 1 PROBE B 200mV OFF 1 : 1 PROBE ls/DIV SINGLE Trig:Al
SCOPE:
autill:::íl RECÜRRÉNT
~
liIIIl
CAPTURE MIN MAX TRIGGER ml20 DI V on A at 50%
Podemos llegar a pensar que esta señal se ve bien, pero si observamos detenidamente veremos que el voltaje nunca desciende por debajo de 200 mV Este sensor de oxígeno está polarizado (tiene una tendencia) ligeramente alto. continúa ...
NOTAS:
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Osciloscopios Falla
(continuación)
de Encendido (Misfire)
Una de las fallas más obvias que aparecen en la señal del sensor de oxígeno es una falla de ignición (de encendido) en el motor. Pero muy pocos técnicos son conscientes lo claramente que una falla de ignición aparecerá en la señal del sensor de oxígeno. La ilustración muestra que una falla de ignición se verá como en la señal del sensor de oxígeno - una alta variación de frecuencia, rebotando arriba y abajo, de una forma más rápida que una señal del sensor de oxígeno normal. La falla de ignición fuerza a que un pulso de aire pase a través del sensor de oxígeno, lo que desbarata los gases del escape alrededor del sensor. El cambio súbito - de alto contenido de oxígeno a bajo contenido de oxígeno y viceversa - provoca que el sensor interprete un cambio rápido en el oxígeno en los gases del escape y que el sensor genere una señal con alta frecuencia como la que se muestra en la ilustración. Por lo tanto el sensor de oxígeno puede ser útil para encontrar una falla de ignición en el motor. Al conectar nuestro osciloscopio y al verificar el vehículo en la carretera, podemos determinar de una manera instantánea si la vibración que sentimos es una falla de encendido o un problema diferente, tal como una vibración del embrague o un desbalance en el tren de fuerza. Incluso la falla de encendido más pequeña, se notará en la señal del sensor de oxígeno. Por supuesto, esto depende en que el resto del sistema tenga un perfecto control de la mezcla. Una falla de ignición jamás aparecerá en un sistema en el cual la señal del sensor de oxígeno esté fija en un valor rico o pobre. Pero si el sensor está conmutando apropiadamente, aparecerá una falla de ignición en la señal del sensor de oxígeno. Ahora, para averiguar qué cilindro está teniendo una falla de ignición, todavía tendremos que utilizar el osciloscopio en el motor tal como antes. El sensor de oxígeno no nos ayudará a diagnosticar la falla de ignición - es solamente una buena forma de descubrir que el motor tiene una falla de ignición.
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Ilustración 6-82 A 288mV DC 1: 1 PROBE B 288mV OFF 1 : 1 PROBE
Trig :AI
-
I
SCOPE:
autíill:::íl RECÜRRENT
~
lDIf
CAPTURE MIN MAX TRIGGER ml28 DI V on A at 58%
Aquí se muestra como aparece una falla de encendido en la forma de onda del sensor de oxígeno. La señal del sensor parece cambiar de una forma demasiado rápida, debido a que la falla de ignición empuja "olas" de oxígeno hacia el sensor. continúa ...
NOTAS:
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Osciloscopios
(continuación)
Diferentes Tipos de Sensores de Oxígeno Esta lección nos muestra un número diferente de señales de forma de onda generados por sensores de oxígeno. Estos sensores de oxígeno son sensores de zirconio: estos generan su señal de voltaje propia basada en la diferencia en los niveles de oxígeno en los gases del escape y en el aire exterior. Estos son los tipos de sensor de oxígeno que nos vamos a encontrar en vehículos GM, Ford ... por esa razón, casi todos los vehículos que utilizan un sensor de oxígeno utilizan un sensor de zirconio. Pero existen excepciones. Los fabricantes asiáticos a menudo ofrecen sensores de titanio. Los sensores de oxígeno de titanio no generan sus propias señales de voltaje. En lugar de esto, el sistema aplica una señal de un voltio al sensor y el sensor actúa como una resistencia variable, controlando el nivel de voltaje hacia la computadora. Algunos Jeeps fabricados entre 1985 y 1990 utilizaban sistemas Renix de retroalimentación. El sistema aplicaba una señal de 5 voltios al sensor de oxígeno y el sensor ajustaba cuánto de esos cinco voltios regresaba a la computadora en base al contenido de oxígeno en los gases del escape. La única diferencia entre las dos formas de onda para estos sensores, es la escala de voltaje: los sensores Renix requerirán una escala de voltaje de aproximadamente un voltio por división. Pero para todos los sensores de oxígeno, la característica de la forma de onda - las características de la forma de la onda - será la misma que para aquellas mostradas en esta lección.
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Hoja de Trabajo: Señal del Sensor de Oxígeno
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo
_
Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo
_
Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
.. continúa ...
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Osciloscopios
(continuación)
Inyectores de Combustible Conexiones:
Conectar la terminal de prueba positiva del osciloscopio al cable que energiza el circuito del inyector. En la mayoría de los sistemas, ese es el lado negativo. Conectar la terminal de prueba negativa a una buena tierra.
Escala de voltaje: 10 - 20 V por división Tiempo Base:
1 - 2 ms por división
Disparo (trigger): Nivel: 5 V Pendiente o Inclinación (slope): Negativa Características:
La frecuencia varía dependiendo las RPM del motor, la anchura de pulso varía dependiendo la carga del motor
La mayoría de los inyectores están controlados por medio de una señal de tierra, por lo que el tiempo que está energizado el inyector (on time) es el pulso descendente de la forma de la onda. Cuando la computadora desactive al inyector, el campo magnético en la bobina del inyector colapsa, generando un pico inductivo ascendente.
lo que debemos observar: •
La línea horizontal superior deberá estar cercana al voltaje del sistema.
•
La línea horizontal inferior debería alcanzar aprox. 600 milivoltios con respecto a tierra.
•
Cuando la computadora energiza el inyector, la transición deberá ser limpia y vertical.
•
Si el inyector es controlado por medio de una alimentación de voltaje, la forma de onda estará invertida. Inyector de Combustible Mul-Tec Ilustración 6-83
Inyector TBI
Ilustración 6-84
Los inyectores de combustible electrónicos vienen en varios tamaños y estilos, pero todos ellos controlan el flujo de combustible variando la cantidad de tiempo que permanecen abiertos.
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Métodos para Limitar la Corriente en los Inyectores Todos los sistemas de inyección electrónica de combustible utilizan alguna forma de limitar el voltaje para reducir el flujo de corriente a través del inyector mientras este está energizado. Esto permite al inyector abrir rápidamente mientras utiliza menos corriente para mantener energizado el inyector. Existen tres tipos principales de limitación de corriente en los circuitos de los inyectores de combustible. Estos son: •
Activador (driver) Convencional o Saturado
•
Activación (pico) y Sostenimiento (Peak-and-Hold)
•
Pulso Modulado
Estos sistemas tienen algo en común: Incrementan el suministro de combustible mediante el aumento del tiempo en que está energizado (on time) el inyector. Debido a que cada tipo de inyector utiliza un sistema diferente para mantener el inyector abierto, el tiempo que está energizado el inyector aparece diferente en cada sistema. continúa ...
NOTAS:
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Osciloscopios
(continuación)
forma de la Onda de un Inyector con un Activador Convencional o con un Activador Saturado Estos inyectores utilizan una resistencia externa (o un circuito limitador de corriente en el activador) o una alta resistencia interna en el inyector para reducir el flujo de corriente a través del inyector. La mayoría de estos inyectores están controlados por medio de una señal de tierra, por lo que el pulso descendente es el tiempo en el que el inyector está energizado. El circuito proporciona la tierra al inyector, tirando de la señal casi hasta la tierra. Cuando el circuito de tierra se desactiva, desenergizando al inyector genera un pico eléctrico. El tiempo que está energizado el inyector es el tiempo entre la línea de caída vertical y el pico de ascendencia vertical. Ilustración. 6-85 A 28V DC 1:1 PROBE B 288mV OFF 1 : 1 PROBE 2ms/DIV Trig:Al -2DIV '1 dt: 5.28 I ms
I I I
,, ,, ,,
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- - - 1 - - - - - - - -
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CURSORDmTA: FUNCTION ~MARK ~
on A ~ NONE~
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Esta es una forma de onda típica proveniente de un inyector de combustible convencional controlado por medio de una señal de tierra. El tiempo que está energizado el inyector es el pulso descendente, desde la caída vertical hasta el pico inductivo ascendente.
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Forma de /0 Onda de/Inyector (Peak-and-Ho/d)
de Activación (pico) y Sostenimiento
Estos sistemas de inyectores tienen dos circuitos de control en la computadora. Un circuito es completamente de tierra y energiza al circuito para abrir el inyector rápidamente. El segundo circuito tiene una resistencia dentro de sí para reducir el flujo de corriente. Después de que el inyector abra, el primer circuito se desenergiza y el circuito de la resistencia mantiene al inyector abierto por el resto del tiempo que esté energizado (en-time). La forma de la onda de estos inyectores es similar a la del inyector convencional, excepto que los circuitos de activación y sostenimiento (peak-and-hold circuits) generan dos picos inductivos cuando se desenergizan (two release spikes). El primer pico ocurre cuando el circuito de activación se desenergiza. El segundo pico ocurre cuando el circuito de mantenimiento se desenergiza. El tiempo que el inyector está energizado es el tiempo entre la línea de caída vertical al borde del segundo pico ascendente. El circuito de activación (circuito pico -peak circuit-) siempre se apaga al mismo tiempo sin importar las condiciones de operación del motor.
12V
Ilustración 6-87
12V
A
18V De lms/OIV
1: 1 PROBE B 288mV OFF 1 : 1 PROBE Trig:Al -20IV dt: '1 1.76 I ms
,
Computadora
I
~l-
(Peak-and-Hold)
Los Circuitos de Activación y Sostenimiento (peak-and-hold circuits) tienen dos circuitos de control del inyector. El circuito de activación (peak) es de tierra completamente, y el circuito de sostenimiento (hold) tiene una resistencia, para limitar el flujo de la corriente.
,, ,, ,,
, , _ _ _ J _ _ , \.,
Ilustración 6-86
Circuito de Activación __ --' y Mantenimiento
,,
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- - - - - - - A
, - -,------,,
,,
CURSOROmTA: FUNCTION ~MARK ~
.
HOlO
on A~ NONE ~ 8 %
El circuito de activación (pico) energiza al inyector para que abra rápidamente. Entonces lo libera, dejando al circuito de sostenimiento mantener abierto al inyector hasta el final del tiempo que está energizado. El tiempo de encendido (On-time) es desde la caída vertical hasta el segundo pico de voltaje.
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Osciloscopios
(continuación)
Forma de Onda de un Inyector de Pulso Modulado La tercera forma en la que los circuitos del inyector limitan el flujo de corriente es pulsando el circuito "on" y "off' rápidamente. Esta pulsación eléctrica reduce el flujo de la corriente mientras permanece suficientemente alta para mantener el inyector abierto. La computadora abre el inyector al poner el circuito completamente a tierra. Esto permite que el inyector abra rápidamente. Entonces la computadora comienza a pulsar el circuito de tierra "on y "off. Esto continúa hasta el final del tiempo de encendido (energizado) del inyector. La computadora desactiva el inyector, desenergizándolo y generando un pico inductivo ascendente.
El tiempo de encendido (energizado) del inyector (inyector en-time) es el tiempo entre la línea de caída vertical y el pico inductivo ascendente al final de la sección pulsada de la forma de la onda. Ilustración 6-88 A 18'11DC 588.us/DIV
-'1-1-
1: 1 PROBE B 588mV OFF 1 : 1 PROBE Trig :Al -2DIV
r-,-
-1--r - r
dt: 2.86 ms
I I I I I I I
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al
I
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CURSO~ DATA: FUNCTION
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I 1-
-
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-
HOLD
I
MARK on NONE ===
A
IIOOfW!l' e. %
En inyectores de pulso modulado, la computadora energiza el circuito, entonces comienza a pulsar el circuito "on" y "off' para limitar el flujo de corriente. El tiempo que está energizado el inyector comienza desde la caída vertical hasta el pico inductivo al final de la sección pulsada de la forma de la onda.
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Estrategias de Activación (Disparo) de/Inyector Una de las señales moduladas de anchura de pulso más común que nos vamos a encontrar, es la de un inyector electrónico de combustible. Pero no todos los inyectores de combustible - o sus circuitos - son iguales. De hecho, existen tres tipos principales de circuitos de disparo del inyector para sistemas de inyección de combustible. Y los métodos para diagnosticar esos circuitos son diferentes unos de otros. Los tres tipos de activación de los inyectores
de combustible electrónicos son:
•
Inyección en grupo o por banco de cilindros
•
Inyección secuencial
•
Inyección al cuerpo del acelerador
Observaremos a cada una de estas formas de inyección, circuito afecta la manera en la que lo diagnosticamos.
estudiando la forma en que cada
continúa ...
NOTAS:
"
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Osciloscopios
(continuación)
Estrategias de Activación (Disparo) del Inyector (continuación) Inyección en Grupo Inyección por Bancos de Cilindros En estos sistemas, la mitad de los inyectores son activados por medio de un activador (driver) dentro de la computadora y la otra mitad de los inyectores son activados por medio de otro activador. Los inyectores en cada banco se conectan por cable en paralelo uno con otro. Debido a que están conectados todos juntos, en un mismo circuito, un problema en el activador (driver) o en cualquiera de los inyectores en ese banco aparecerá en la forma de onda de cada inyector. Para aislar algún problema en un banco de inyectores, deberemos desconectar los inyectores de uno en uno con el motor funcionando. Si la forma de la onda no cambiara, deberemos reconectar el inyector e ir al siguiente en ese banco. Una vez que localicemos el inyector que tiene el problema, la forma de la onda se volverá normal. Si la forma de la onda nunca se arregla mientras desconectamos los inyectores (nunca forma una línea recta), deberemos buscar el problema en los inyectores o en el arnés de cables.
Ilustración 6-89
Inyectores
Computadora JUUl
".-,_---4
B+ En sistemas de inyección de banco o grupo, cada activador (driver) opera a más de un inyector. Cualquier irregularidad de forma de onda aparecerá en todos los inyectores en ese banco.
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Inyección Secuencial Con inyectores de tipo secuencial, cada inyector tiene su propio arnés y su propio activador (driver). Para aislar un problema, tendremos que verificar cada inyector. Pero una vez que hayamos encontrado un inyector que sospechamos que falla, la cuestión será averiguar si el problema está en el inyector, en el arnés del cableado o en el activador (driver) de la computadora. Para aislar el problema, intercambiaremos los conectores del cableado entre el inyector que mostró un problema y otro inyector que se vea bien. Si la forma de onda para ese inyector es todavía incorrecta, el inyector probablemente sea el problema. Si el inyector malo se movió al cilindro nuevo, deberemos buscar en problema en el arnés del cableado o en el activador (driver) de la computadora. No olvidemos que hay que volver a intercambiar el cableado de nuevo a la posición que estaba al principio.
Computadora
Inyectores
Ilustración 6-90
B+ Los inyectores de tipo secuencial tienen un activador separado para cada inyector. Encontrar un problema en una forma de onda es fácil: Solamente intercambie el cable del inyector con uno perteneciente a otro inyector. Si el problema se transfirió al otro inyector, la causa será el cableado. Si el problema permanece en el mismo inyector, el inyector será la causa del problema. No olvidemos volver a poner los cables donde pertenecen. continúa ...
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Osciloscopios
(continuación)
Estrategias de Activación (Disparo) del Inyector (continuación) Inyección por el Cuerpo de Aceleración
(T81)
Normalmente los Sistemas de Inyección por el Cuerpo de Aceleración (TBI) , solamente tienen un inyector, por lo que no podremos intercambiar cableado y no tendremos otra forma de onda del inyector para comparar. La mejor forma de identificar un problema en un inyector TBI es examinando la mayor cantidad posible de formas de onda del inyector. Familiarizándonos en cómo se ve una forma de onda correcta, los problemas se volverán aparentes inmediatamente. Si nuestro osciloscopio nos permite capturar e imprimir formas de onda, deberemos organizar un archivo (biblioteca) de formas de las ondas del inyector - buenas y malas. Contra más formas de onda tengamos para comparar, más fácil nos será diagnosticar un problema de la forma de onda.
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Hojas
de Trabajo: Inyector de Combustible
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo
_
Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
continúa ...
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Osciloscopios
(continuación)
Hoja de Trabajo: Inyector de Combustible
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo
_
Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
Componente Escala de voltaje
_
Tiempo Base Nivel de Disparo Pendiente o Inclinación (slope) de Disparo
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Módulo 6: Preguntas de Repaso 1.
En un osciloscopio digital (DSO), el ajustar el disparo a una inclinación negativa: A) Permite solamente medir las señales positivas B) Comunica al osciloscopio que debe empezar su trazo mientras la señal de voltaje está disminuyendo C) Solo funciona con un acloplador de corriente DC D) Solo traza la porción positiva de la forma de onda
2.
Un osciloscopio digital (DSO) tiene ocho divisiones horizontales. Si la señal que estamos midiendo es de 10 voltios, ¿a qué escala deberemos ajustar el osciloscopio? A) 0.2 voltios por división B) 0.5 voltios por división C) 1.0 voltios por división D) 2.0 voltios por división
3.
La forma de la onda en un osciloscopio digital (DSO) parece que "camina" a través de la pantalla, deberemos ajustar: A) El tiempo base B) La inclinación o pendiente (slope) C) La escala de voltaje D) El nivel de disparo continúa ...
. '
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Módulo 6: Preguntas de Repaso
(continuación)
Utilice la ilustración que se muestra abajo para contestar la pregunta 4. TODO EL TIEMPO CALIENTE INTERRUPTOR DEL LADO DEL CONDUCTOR DEL VEHfcULO
INTERRUPTOR DEL LADO DEL PASAJERO
'---1------. 802 Relevador de Cerrar Cerrojo (Iock)
57
r----=-----.
4.
L+=:;-"t--:--,
r::---:í----;;::::::::;I-~--------.J
57
Relevador de Abrir Cerrojo (unlock)
Cerrojo del Motor Izquierdo Frontal Cerrojo del Motor Frontal Derecho Cerrojo del Motor Trasero Izquierdo Cerrojo del Motor Trasero Derecho
El vehículo llega con una queja de que los cerrojos eléctricos cierran, pero luego no se abren. Los técnicos montan un ohmiómetro en lugar del interruptor del circuito (circuit breaker). El ohmiómetro muestra 780mA de corriente cuando el interruptor del lado del conductor es presionado a la posición de cerrado (Iock), y 30mA cuando se cambia a la posición de abierto (unlock). ¿Cuál de las siguientes condiciones podría ser la causa más probable? A) Tierra deficiente a G 100 B) Un relevador de abrir el cerrojo (unlock) defectuoso C) Interruptor del cerrojo de la puerta del conductor defectuoso D) Circuito abierto en el empalme S5
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5.
Mientras se verifica la presión del combustible, el técnico coloca un ohmiómetro en el lugar fusible de la bomba de combustible. El ohmiómetro está mostrando un consumo normal de 4-amperios para esta bomba. Sin embargo, cuando se removió la manguera de vacío del regulador de presión de combustible, el amperaje momentáneamente saltó a 5.5 amperios. El técnico A dice, "La bomba de combustible está defectuosa." El técnico B dice, "El regulador de presión está defectuoso." ¿Quién tiene la razón? A) SóloA B) Sólo B C) Ambos, A y B O) Ninguno, ni A ni B
6.
El técnico A dice, "30 grados de dwell en una escala de 6 cilindos es un ciclo útil al 50%." El técnico B dice, "Un ciclo útil puede ser medido con una unidad de medición de dwell (dwell meter) o con un voltímetro." ¿Quién tiene la razón? A) SóloA B) Sólo B C) Ambos, A y B O) Ninguno, ni A ni B
7.
Mientras se verifica una señal de voltaje alterno AC. El técnico A dice, "una señal AC constantemente conmuta por encima y por debajo del nivel cero en la pantalla del osciloscopio." El técnico B dice, "un ciclo completo es la cantidad de tiempo que toma antes de repetirse." ¿Quién tiene la razón? A) SóloA B) Sólo B C) Ambos, A y B O) Ninguno, ni A ni B continúa ...
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Módulo 6: Preguntas de Repaso 8.
(continuación)
Una señal on/off de tipo efecto Hall de 12 voltios está siendo verificada con un Multímetro Digital. El técnico A dice, "lo mostrado en la pantalla del equipo de medición alternará entre O y 12 voltios mientras la señal esté activada". El técnico B dice, "el equipo de medición mostrará aproximadamente 6 voltios mientras la señal esté activada". ¿Quién tiene la razón? A) SóloA B) Sólo B C) Ambos, A y B D) Ninguno, ni A ni B
9.
Cuando verificamos la frecuencia en un sensor de flujo de la masa del aire (MAF), el multímetro digital muestra: A) La anchura de pulso de la señal B) El cambio de voltaje de la señal C) El número de ciclos en un segundo D) El cambio de resistencia de la señal
10.
Dos técnicos están comentando acerca de la lectura del ciclo útil de un EGR (sistema de recirculación de los gases del escape) utilizando un Multímetro Digital (DVOM): El técnico A dice, "el ciclo útil puede variar sin afectar a la frecuencia." El técnico B dice, "el ciclo útil es medido en porcentaje de tiempo que está energizado (tiempo de encendido) ("on" time)". ¿Quién tiene la razón? A) SóloA B) Sólo B C) Ambos, A y B D) Ninguno, ni A ni B
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11.
Un multímetro digital (DVOM) está conectado en serie con el circuito de tierra de los faros delanteros del vehículo y ajustado para MIN/MAX. El medidor muestra 0.002 voltios con los faros delanteros prendidos. El arnés de cableado ha sido zarandeado Cjaloneado·") y sacado (""jalado··).Cuando se volvió a verificar, la señal MAX se fue a 4.6 voltios. ¿Cuál es la causa más probable de esto? A) Un equipo de medición defectuoso B) Una pérdida momentánea de voltaje hacia los faros delanteros C) Un circuito de tierra abierto hacia los faros delanteros D) Una alta resistencia en el conector hacia el circuito de tierra
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