Trabajo Senati (Recuperado)

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2012

I N N O VA AY CA IC ÓU NC H O

INNOVACIÓN TÉCNOLOGICA DEL 2012

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“AÑO DE LA INTEGRACIÓN NACIONAL Y EL RECONOCMIENTO DE NUESTRA DIVERSIDAD”.

PROYECTO DE INNOVACIÓN:

“MODULO DEL SISTEMA DE SENSORES”

DIRECCIÓN ZONAL: ICA - AYACUCHO

C.F.P

: SENATI-AYACUCHO.

JEFE DE C.FP

: NEMESIO VILLAGARAY CHOQUE

CARRERA

: MECÁNICA AUTOMOTRIZ.

SEMESTRE

: VI.

INSTRUCTOR

: OCHOA TORRES, Juan Arturo. AYACUCHO - 2012

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2.0 INDICE CAPITULO 1.0

:

Caratula.

CAPITULO 2.0

:

Índice.

CAPITULO 3.0

:

Presentación de los participantes

CAPITULO 4.0

:

Denominación del proyecto de innovación Tecnológica.

CAPITULO 5.0

:

Descripción del proyecto de innovación Tecnológica.

CAPITULO 6.0

:

Antecedentes (motivo de decisión por el proyecto).

CAPITULO 7.0

:

Objetivos del proyecto de innovación tecnológica.

CAPITULO 8.0

:

Descripción detallada de la innovación tecnológica.

CAPITULO 9.0

:

Áreas productivas, plantas industriales y talleres Servicios.

CAPITULO

10

:

Planos, esquemas, diagramas y otros detalles de Servicios.

CAPITULO

11

:

Materiales e insumos empleados en la implementación del proyecto.

CAPITULO

12

:

Costo total estimado de la ejecución del proyecto.

CAPITULO

13

:

Tiempo estimado para la implementación.

CAPITULO

14

:

Conclusiones finales.

CAPITULO

15

:

Bibliografía.

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DEDICATORIA: Para nuestros padres, por su comprensión y ayuda en momentos malos y buenos. Nos han enseñado a encarar las adversidades sin perder nunca la dignidad ni desfallecer en el intento. Nos han dado todo lo que somos como personas, valores, principios, perseverancia y empeño, y todo ello con una gran dosis de amor y sin pedir nunca nada a cambio.

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3.0

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PRESENTACION DE LOS PARTICIPANTES

 Teniendo que cumplir con la disposición de las directivas establecidas por el

SENATI se presenta lo siguiente.  El presente trabajo de innovación denominado “MUDULO DEL SISTEMA DE

SENSORES” por los aprendices de la especialidad de Mecánica Automotriz con el propósito de plasmar nuestros conocimientos en este trabajo que será útil en nuestra era profesional  El anhelo y deseo de todo aprendiz es de realizar sus metas, no es fácil pero se logra en base de sacrificio y esfuerzo, porque durante nuestra formación profesional en SENATI aplicando los conocimientos tecnológicos impartidos por nuestros instructores en las aulas, así mismo se pudo adquirir habilidades y destrezas en los talleres donde realizamos nuestras

prácticas

profesionales. LOS INTEGRANTES DEL EQUIPO DE TRABAJO.

ID

NOMBRES Y APELLIDOS

CARRERA

35436 4

CASTELO SAYRITUPA, Dante

Mecánica automotriz

35684 4

PALOMINO LOAYZA, Henry


36081 5

PARIONA FERNANDEZ, Edilberto


36639 9

SUMARI VILLALOVOS, Robinson


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FIRMA

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4.0 DENOMINACION DEL PROYECTO DE INNOVACION TECNOLÓGICA

“MUDULO DEL SISTEMA DE SENSORES”

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5.0 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO DE INNOVACIÓN TECNOLÓGICA MODULO DEL SISTEMA DE SENSORES

Los automóviles que corresponden al estado actual de la técnica poseen un sinnúmero de sensores. Como “órgano de percepción” de un vehículo, Un sensor o captador, como prefiera llamársele, no es más que un dispositivo diseñado para recibir información de una magnitud del exterior y transformarla en otra magnitud, normalmente eléctrica, que seamos capaces de cuantificar y manipular. Instalando un modulo de sistema de sensores en el taller será una referencia para informar a las personas que se integren en el taller de trabajo y así darles a conocer sobre el funcionamiento de todos los sensores que pueda llevar un vehículo electrónico. El modulo de sistema de sensores no solo estará para informar a los trabajadores nuevos sino también estará para realizar pruebas de los sensores que estén fallando en los vehículos.

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6.0 ANTECEDENTE Para realizar el presente trabajo de innovación denominado MODULO DEL SISTEMA DE SENSORES, se tuvieron los siguientes antecedentes:  Al observar que el taller de aprendizaje no contaba con un MODULO DE SISTEMA DE SENSORES los alumnos decidimos crear una maqueta en donde se practicara y desarrollara un mayor aprendizaje.  Para implementar el taller de producción con una maqueta de SISTEMA DE SENSORES y de esta manera conceptualizar mejor el sistema.  Para dar una mayor facilidad en las habilidades de los practicantes y mejoren su conocimiento.  Hoy en día la mayoría de los vehículos son electrónicos, que por tal motivo

los vehículos tienen fallas de los sensores que a simple vista no se pueden detectar, es por el cual se ha visto en la necesidad de realizar el MODULO DEL SISTEMA DE SENSORES, porque con dicho modulo se puede ver el funcionamiento de todos los sensores que pueda llevar un vehículo y también podemos informar a los aprendices nuevos que ingresen al taller.

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7.0 OBJETIVOS DEL PROYECTO

OBJETIVO GENERAL Diseñar e instalar el modulo del sistema de sensores en el taller de mecánica automotriz y así poder comprender, analizar y diagnosticar

fallas que pudiera

presentarse en el Sistema de sensores, aplicando los conocimientos tecnológicos adquiridos en la formación profesional del Aprendizaje; Teniendo en cuenta Normas Técnicas de Seguridad y Ambiental.

OBJETIVO ESPECIFICO  Informar a los trabajadores que desconocen el funcionamiento de los

sensores  Entender con mucha más facilidad el funcionamiento de los sensores  Relacionar la teoría con la práctica para un mejor entendimiento del tema

(Sistema de sensores).  Comprender, analizar y diagnosticar fallas que pudiera presentarse en el Sistema.  Ayuda al monitor para que explique el funcionamiento y mantenimiento del sistema de sensores a los clientes con mayor facilidad y obtener conocimiento.  Con el conocimiento obtenido desarrollaremos un fácil desarmado y armado del sistema.

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8.0 DESCRIPCION DETALLADA DE LA INNOVACION DEL PROYECTO En automatización hay que disponer de elementos que nos adapten las magnitudes de referencia (variables de entrada) en otro tipo de magnitudes proporcionales a las anteriores, de manera que estos últimos sean interpretables por el sistema y así se pueda realizar un buen control del proceso. Un sensor es un dispositivo o captador capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, no es más que un dispositivo diseñado para recibir informaciones variables de instrumentación y transformarlas en variables eléctricas. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión y humedad. Normalmente estos dispositivos se encuentran realizados mediante la utilización de componentes.

Sensores activos y pasivos Los sensores remotos se clasifican de acuerdo a la fuente de energía que utilizan para capturar información sobre un objetivo en sensores activos y sensores pasivos. Los sensores activos, son aquellos que emiten energía sobre el objeto y reciben la señal reflejada por el mismo. Los sensores activos más comunes son los sensores de RADAR (Radio Detection And Ranging), estos sensores trabajan en el rango de las microondas, razón por la cual es posible trabajar sobre cualquier condición atmosférica. Otro tipo de sensor activo es el LIDAR (Light Detection and Ranging), este sensor permite conocer información de alturas y variaciones de altura en superficie calculando el tiempo de retorno de una señal. Los sensores pasivos, son aquellos que utilizan fuentes externas de energía para obtener información de los objetos. La mayoría de los sensores utilizados para la observación de la tierra son pasivos, estos sensores generalmente trabajan sobre el rango del visible dentro del espectro electromagnético. Dentro de estos sensores se encuentran algunos sistemas fotográficos, sensores multiespectrales e hiperespectrales.

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TIPOS DE SENSORES

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UNIDAD DE CONTROL DE MOTOR La unidad de control de motor o ECU (sigla en inglés de engine control unit) es una unidad de control electrónico que administra varios aspectos de la operación de combustión interna del motor. Las unidades de control de motor más simples sólo controlan la cantidad de combustible que es inyectado en cada cilindro en cada ciclo de motor. Las más avanzadas controlan el punto de ignición, el tiempo de apertura/cierre de las válvulas, el nivel de impulso mantenido por el turbocompresor, y control de otros periféricos. Las unidades de control de motor determinan la cantidad de combustible, el punto de ignición y otros parámetros monitorizando el motor a través de sensores. Estos incluyen: sensor MAP, sensor de posición del acelerador, sensor de temperatura del aire, sensor de oxígeno y muchos otros. Frecuentemente esto se hace usando un control repetitivo (como un controlador PID). Antes de que las unidades de control de motor fuesen implantadas, la cantidad de combustible por ciclo en un cilindro estaba determinada por un carburador o por una bomba de inyección

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1.- SENSORES DE TEMPERATURA DEL REFRIGERANTE (CTS, ETC) Mide la temperatura del refrigerante del motor, a través de una resistencia que provoca la caída de voltaje de la Centralita para que ajuste la mezcla de aire/combustible. Síntoma de fallo:  Encendido pobre con el motor frío  Se enciende la luz de Check Engine  Alto consumo de combustible.  Pérdida de potencia

Mantenimiento y Servicio:  Revisar cada 25,000 km mediante los valores especificados de resistencia.  El líquido anticongelante viejo puede ocasionar corrosión o mal contacto en las terminales, dañando el sensor.

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2.- SENSORES DE PRESIÓN ABSOLUTA DEL MÚLTIPLE (MAP) Obtiene información sobre los cambios en la presión atmosférica, en el vacío del motor y en el múltiple de admisión, enviando una señal a la ECU para que pueda controlar el tiempo de ignición y ajustar la mezcla de aire combustible en las diferentes condiciones de carga del motor y altitud sobre el nivel del mar. Síntoma de fallo:  Bajo rendimiento en el encendido  Emisión de humo negro  Posible calentamiento del convertidor catalítico  Marcha mínima inestable  Alto consumo de combustible  Se enciende la luz de Check Engine.

Mantenimiento y Servicio

 Revisar en cada afinación o bien cada 40,000 Km

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 Comprobar que no existan mangueras de vacío mal conectadas, deformadas,

agrietadas u obstruidas.

3.- SENSORES DE OXÍGENO (O2, SONDA LAMBDA) Detectan la cantidad de oxígeno que contienen los gases de escape, generando voltajes de 0.1 a 1 Volts; la Centralita utiliza estos datos de mezcla rica o pobre para calibrar la relación aire/combustible hasta 14.7 a 1.

Síntoma de fallo:

 Se enciende la luz de Check Engine  Bajo rendimiento de combustible e incremento de hidrocarburos.

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Mantenimiento y Servicio

 Verificar periódicamente las emisiones  Reemplazar según las especificaciones del fabricante

4.- SENSORES DE FLUJO DE MASA DE AIRE (MAF) Es un detector que mide electrónicamente la cantidad de aire que ingresa al motor, por medio de una rejilla o alambres calientes. La ECU usa la información para controlar el combustible y el reglaje de encendido.

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Síntoma de fallo:  Reacción lenta en el encendido.  Bajo rendimiento de combustible.  Altas emisiones de hidrocarburos.

 Se enciende la luz de Check Engine.

Mantenimiento y Servicio:

 Revise periódicamente las emisiones y los códigos de error.

 Reemplace según las especificaciones del fabricante.

5.-SENSOR DE POSICION DEL CIGUEÑAL (CKP) Este sensor también opera como un Hall-effect switch, monitorea la posición del cigüeñal, y envía la señal al módulo de encendido indicando el momento exacto en que cada pistón alcanza el máximo de su recorrido, Frecuentemente se encuentra ubicado en la parte baja del motor, al lado derecho cerca de la polea del cigüeñal, incrustado en el bloque de cilindros, o a un lado de la polea principal, también el síntoma es un excesivo fallo en ralentí y consumo de combustible, también suele dilatar el encendido si es que el motor llegase a encender. Síntoma de fallo:  El motor no enciende

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 Explosiones en el arranque  Se enciende la luz de Check Engine

Mantenimiento y Servicio:  Revisar los códigos de error  Reemplace cuando sea necesario

6.- SENSOR DE POSICION DEL ARBOL DE LEVAS (CMP)

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Este sensor monitorea a la computadora, la posición exacta de las válvulas. Opera como un switch de pasillo también, esto permite que la bobina de encendido genere la chispa de alta tensión. Este sensor se encuentra ubicado frecuentemente en el mismo lugar que anteriormente ocupaba el distribuidor o ignición (Recuerde que este es un componente del sistema de encendido directo- DIS;- lo que quiere decir que el motor no puede estar usando los dos componentes) Se podría decir que este sensor reemplaza la función de la ignición o distribuidor como dicen lo que saben.

Síntomas de falla:  Motor no arranca.  El automóvil se tironea.  Puede apagarse el motor espontáneamente.

7.- SENSORES DE DETONACIÓN (KS)

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Crea una señal eléctrica basada en la vibración causada por la detonación. La computadora usa esta comunicación para rastrear el tiempo en el que ocurren los golpes de encendido. Esta situado en el bloque del motor, en el múltiple de admisión, o en la tapa de las válvulas.

Síntoma de fallo:

 Pistoneo.  Detonación.  No hay potencia.

 Encendido prematuro.

Mantenimiento y Servicio:

 Revisar los códigos de error  Reemplace cuando sea necesario

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ACTUADORES Para ejercer control sobre el motor, la ECU deberá actuar sobre la inyección y el Encendido.

• CONTROL DE LA INYECCIÓN Desde un punto de vista eléctrico, el inyector presenta un valor óhmico de resistencia comprendido entre 2 y 16 Ohm, asociado en serie a un valor de inductancia que puede alcanzar un valor de 15 mH. Dicha inductancia es debida a la bobina que tiene la misión de que al circular corriente por ella, debe retirar la aguja del asiento situado a la salida del inyector, asiento que impide la salida del combustible sometido a presión hacia el conducto de admisión o hacia la cámara de combustión, en el caso de inyección directa. Se actúa sobre el inyector con una señal digital cuadrada cuyo 1 lógico implica la Apertura de la aguja de inyección y el 0 el cierre. Esta señal digital ha de pasar por una etapa de potencia, que adapte las señales de control provenientes del micro controlador a los niveles adecuados para gobernar al inyector.

• ENCENDIDO La generación de la chispa en la bujía se basa en la interrupción de la corriente en el primario de un transformador de relación 100:1, conocido como bobina del encendido, que provoca unas sobretensiones de un valor de 10 a 45 kV, que permiten que se produzca el arco eléctrico en la bujía. Se ha de diseñar la correspondiente etapa de potencia, que adapte las señales de control provenientes del micro controlador a los niveles adecuados de corriente necesarios. Para esto se utilizan transistores IGBT que soportan elevadas intensidades.

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LEY DE OHM La ley de Ohm establece que la intensidad eléctrica que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos, existiendo una constante de proporcionalidad entre estas dos magnitudes. Dicha constante de proporcionalidad es la conductancia eléctrica, que es inversa a la resistencia eléctrica. Para recordar las tres expresiones de la Ley de Ohm se utiliza el triángulo que tiene mucha similitud con las fórmulas analizadas anteriormente.

Ejemplos de cálculo con la ley de Ohm. 1. Si entre los extremos de un conductor hay una diferencia de potencial de 3 V y pasa una corriente de 2 A, ¿cuál es su resistencia? Solución:  Datos e incógnitas: o o o

V = 3V I = 2A R = ¿?

 Cálculo: R = V / I → R = 3 / 2 = 1,5 Ω

2. Conectamos una batería que da 12V de diferencia de potencial entre los

extremos de un circuito. La resistencia total del circuito es de 100 Ω. ¿Cuál es la intensidad de corriente que circula por dicho circuito? Solución:  Datos e incógnitas: o o o

V = 12V I = ¿? R = 100 Ω

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 Cálculo: I = V / R

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→ I = 12 / 100 = 0,12 A

3. Por un circuito pasa una corriente de 0,1 A. Si la resistencia total del circuito

es de 50 Ω, ¿cuál es la diferencia de potencial entre los extremos del circuito? Solución:  Datos e incógnitas: V = ¿? I = 0,1 A R = 50 Ω  Cálculo: V = R · I → V = 50 · 0,1 = 5 V o o o

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9.0 ÁREAS PRODUCTIVAS.

Este modulo del sistema de sensores

se instalara en el taller de

mecánica automotriz.

10.0 PLANOS, ESQUEMAS, DIAGRAMAS Y OTROS ESQUEMAS UBICACIÓN DE LOS SENSORES EN EL MOTRO

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CIRCUITO DE LOS SENSORES EN EL MOTOR

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11.0 MATERIALES E INSUMOS EMPLEADOS EN LA IMPLEMENTACION DEL PROYECTO.

ÍTEM

DENOMINACIÓN DE LOS MATERIALES

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UNIDAD

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CANTIDAD 1

Sensor de temperatura de aire (CTS)

Unidad

1

2

Sensor de presión absoluta del múltiple (MAP)

Unidad

1

3

Sensor de Oxigeno (O2S)

Unidad

1

4

Sensor de flujo de masa de Aire (MAF)

Unidad

1

5

Sensor de Posición de cigüeñal (CKP)

Unidad

1

6

Sensor de posición de árbol de levas (CMP)

Unidad

1

7

Sensor de Detonación (KS)

Unidad

1

8

Modulo de control electrónico (ECU)

Unidad

1

9

batería

Unidad

1

12.0 COSTO TOTAL ESTIMADO DE LA EJECUCIÓN DEL PROYECTO.

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ÍTEM

DENOMINACIÓN DE LOS MATERIALES

UNIDAD

1

Sensor de temperatura de aire (CTS)

Unidad

250

2

Sensor de presión absoluta del múltiple (MAP) Unidad

250

3

Sensor de Oxigeno (O2S)

Unidad

150

4

Sensor de flujo de masa de Aire (MAF)

Unidad

250

5

Sensor de Posición de cigüeñal(CKP)

Unidad

300

6

Sensor de posición de eje de levas (CMP)

Unidad

300

7

Sensor de Detonación (KS)

Unidad

240

8

Módulo de control electrónico (ECU)

Unidad

800

9

batería

Unidad

180

TOTAL

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2720

13.0

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COSTO S/

TIEMPO ESTIMADO PARA LA IMPLEMENTACION

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ELABORACION

MARZO


ABRIL

MAYO

JUNIO

S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

SEMANA Coordinación el Monitor Buscar información elaboración trabajo. Presentación trabajo Innovación. Compra materiales elaboración proyecto Presentación proyecto.

FEBRERO

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con X X y del X X X X del de X X de y del X

X X

del X

Mejoras

X X

Presentación Final.

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14.0 CONCLUCIONES FINALES

Este trabajo es la suma de nuestra formación técnica, recibido de los instructores y monitores que sin ellos hubiera sido dificultoso en el campo de la mecánica automotriz. Por lo tanto espero con este proyecto haber demostrado el aprendizaje necesario, adquirido de nuestra parte. Y estar preparado para enfrentar el mundo laboral de hoy.

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CUIDADO DEL MEDIO AMBIENTE El trabajo de investigación tiene por finalidad.  Amar y cuidar el medio ambiente.  Conservar el medio ambiente.  Concientizar a la gente sobre la importancia del cuidado del medio ambiente.  Proponer alternativas de solución sobre la contaminación ambiental.  Organizar campañas para el cuidado del medio ambiente. ¡Cuidemos, protejamos, y conservemos el medio ambiente! Nissan Motor Company continúa desarrollando tecnologías para lograr mayor eficiencia en el consumo de combustible y menor emisión de CO2. Además –y en el marco de su estrategia de sustentabilidad–, Nissan elaboró una lista de recomendaciones para los conductores, tendientes al cuidado del medio ambiente:

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

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BIBLIOGRAFIA

Mecánica virtual. http://www.mecanicavirtual.org/sensores5.htm

 Toda mecánica. http://www.todomecanica.com/inicio.html  RS online. http://es.rs-online.com  Analog Devices. http://www.analog.com/en/index.html  Datasheet catalog. www.datasheetcatalog.com

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Trabajo Senati (Recuperado)

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