SENSORES

SENSORES

Sensor Vortex

Sensor MAP

Sensor RPM

Sensor De Posición

Sensor Piezoelectrico

Sensor MAF

Sensor De Temperatura

Sensor De Presión

Sensor ABS

INYECCION MECANICA

Los sistemas de inyección surgieron previamente con la inyeccion mecanica. Luego de èstos aparecieron los llamados sistemas electr

omecanicos basando su funcionamiento en una inyeccion mecanica asistida electronicamente, pasando en una ultima etapa ha sido la aparición de los sistemas 100% electrónicos.

Presenta grandes ventajas frente a su predecesor el carburador. El carburador al basar su funcionamiento en un sistema exclusivamente mecànico, al no brindar una mezcla exacta a la necesitda en diferentes marchas presenta irregularidades en èstas, principalmente en baja. Esto deermina un co

nsmo excesivo de combustible ademàs de una mayor contaminación.

La dosificación mejor controlada de la inyección electrónica tomando en cuenta la temperatura y régimen del motor permite además un arranque en frío mas corto y una marcha eficiente en la fase de calentamiento.Estas razones anteriormente citadas permiten además una de las ventajas más buscadas en esta última década, la reducción de la contaminación del medio a

mbiente. La inyección electrónica posibilitan la entrada del combustible exacto que se necesita, en el momento exacto en que es requerido. Esta proporción de combustible y aire ajustada en todo momento durante cualquier marcha del motor hacen posible la reducción de gases contaminantes. Todo esto se traduce en un aumento de potencia con un mejor rendimiento térmico.

Ademàs estos sistemas nos dejan la posiblidad de op

timizar la forma de diseño de los conductores de admisión los cuales se realizan buscando el aprovechamiento de corrientes aerodinamicas, permitiendo asì llenar de una forma mas eficiente los cilindros logrando así un

a mayor potencia.

En resumen vemos que las principales ventajas de los sistemas de inyección electrónica son: reducción de gases contaminantes, mas potencia con un menor consumo y un mejoramiento de la marcha del motor en cualquier regìmen de éste.

Clasificación

la clasificación más escuchadas es la basada en la cantidad de inyectores con las conocidas denominaciones monopunto,multipunto y En los sistemas de inyección monopunto se presenta unicamente 1 solo inyector

el cual proporciona combustible en el colector de admisión.

Los sistemas multipunto en cambio tienen 1 inyector por cada cilindro.

la inyección directa basa su funcionamiento en la iny

ección de combustible directamente en el cilindro. Esta ultima es mas nueva y se está extendiendo en cada vez mas modelos. En la inyección intermitentese inyecta el combustible a intervalos según lo determine la central de mando.

Este ultimo tipo se subdivide a su vez en tres categorias:secuencial, semisecuencial y simultaea.

En la secuencial el combustible se inyecta con la válvula de admisión abierta presentando así los inyectores un funcionamiento si

ncronizado con éstas (actuando todos los inyectores en diferentes tiempos).

En la semisecuencial el combustible se inyecta de a pares, es decir, los inyectores actuan de a dos. La simultánea el combustible se inyecta al unísono, actuando todos los inyectores a la misma vez.

Por último encontremos los tipos basados en el func

onamiento que los clasifican eninyección mecánica (K-jetronic),electromecánica (KE-jetronic) y electrónica (L-jetronic, LE-jetronic, Motronic y Dijijet entreotros).

Componentes

En un sistema de inyección electronica podemos encontrar diferentes elementos, entre ellos la unidad electronica de control que es la que comanda las acciones a seguir, basando sus decisiones en la información recibida a de los sensores, para luego hacer funcinar los actuadores de formaadecuad

a.

Estos son los sensores que tiene el sistema de inyección mecánica:

• Sensor de presión del aire de admisión (MAP)

Conocido también como MAP por sus siglas en inglés (ManifoldAbsolutePresion), este sensor se encuentra en la parte externa del motor despuès de la mariposa, presentandose en algunos casos integrado al calculador. Su objetivo radica en proporcionar una señal pro porcional a lapresión existente en la tubería de admisión con respecto a la presión atmosférica, midiendo la presión absoluta existente en el colector de admisión genera una señal que puede ser analógica o digital. El funcionamiento del sensor MAP pro variación de presión esta basado en una resistencia variable accionada por el vacío creado por la admisión del cilindro. Posee tres conexiones, una de ellas es la entrada de corriente que provee la alimentación al sistem a, una conexión de masa y otra de salida. La c onexión de masa se encuentra aproximadamente en el rango de los 0 a 0.08 volts, la tensión de entrada es generalmente de unos 5 volts mientras que la de salida varía entre los 0.6 y 2.8 volts.

• Sensor de posición de mariposa (TPS)

El sensor es conocido también como TPS por sus siglas Throttle PositionSensor, está situado sobre la mariposa, y en algunos casos del sistema monopunto esta en el cuerpo (el cuerpo de la mariposa e

s llamado también como unidad central de inyección) Su función radica en registrar la posicion de la mariposa envíando la información hacia la unidad de control El tipo de sensor de mariposa más extendido en su uso es el denominado potenciómetro. Consiste en una resistencia variable lineal alimentada con una tensión de 5 volts que varia la resistencia proporcionalmente con respecto al efecto causado por esa señal.

• Sensor de oxígeno, conocido actualmente como sonda lambda

Esta sonda mide el oxigeno de los gases de combustión con referencia al oxígeno atmosférico, gracias a esto la unidad

de control puede regular con mayor presición la cantidad de aire y combustible hasta en una relación 14,7 a 1, contribuyendo con su medición a una mejor utilización del combustible y a una combustión menos conta minante al medio ambiente gracias al control de los gases de escape que realiza. Un parte de la sonda Lambda siempre esta en contacto con el aire de la atmósfera (exterior al tubo de escape), mientras que otra parte de ella lo estará con los gases de escape producidos por la combustión. Su funcionamiento se basa en dos electrodos de platino, uno en la parte en contacto con el aire y otro en contacto con los gases, separados entre sí p

or un electrolito de cerámica. Los iones de oxígeno son recolectados por los electrodos (recuerde que cada uno de los electrodos estarán en diferentes lugares, uno al aire atomosférico y otro a los gases de escape), creándose así una diferencia de tensión entre ambos (o una diferencia nula) consistente en una tensión de 0 a 1 volt.

• Sensor HALL del distribuidor

Este sensor es el encargado de proveer información acerca de las revoluciones del motor y posición de los pistones sincronizando así la chispa producidas en las bujías, debiendo para ello como requisito imprescindible la puesta a punto del distribuidor para que se pueda seguir el orden lógico de encendido de las bujías.

Cuando el rotor deja pasar el campo magnético entonces éste es recibido por un generador hall. En estos momentos el generador hall presentara varios volts de tensión, descendiendo a valores inferiores a los 0,7 volts cuandoel campo magnético es interrumpido por el rotor.

En el cuadro verde se representa la señal generada por el sensor hall, en un osciloscopio esta señal se observara como una onda de forma cuadrada fluctuando entre los 0 y 12 volts Los sensores hall tienen tres terminales para masa, alimentación y la señal entregada Su verificación de un sensor es muy sencilla, simplemente se lo alimenta con una tensión de 12 volts y con un tester conectamos el positivo de éste en el terminal correspondiente a la salida de la señal y el negativo a masa verificando así la tensión.

• Sensor de detonación

Tiene como objetivo recibir y controlar las vibraciones anormales producidas por el pistoneo, transformando estas oscilaciones en una tensión de corriente que aumentará si la detonación aumenta.

La señal es enviada asì al centro de control, que la procesarà y reconocerà los fenómenos de detonación realizando las correcciones necesarias para regular el encendido del combustible, pudiendo generar un retardo de hasta 10 grados Asì este sensor regulará el encendido logrando una mejor combustión lo que brindará al coche más potencia con un consumo menor.

• Sensor de temperatura del motor

Su objetivo es cono

cer la temperatura de motor a partir de la temperatura del líquido refrigerante del mismo, informando a l

a unidad de control para que regule la mezcla y el momento de encendido del combustible.El sesor de temperatura del motor se encuentra situada proximo a la conexión de la manguera del agua del radiador.

La falla de este sensor puede causar diferentes problemas como problemas de arranque ya sea con el motor en frío o en caliente y consumo en exceso del combustible.

Puede ocasionar además que el ventilador este continuamente prendido o bien problemas de sobrecalentamiento del motor.

• Sensor de temperatura del aire

El sensor de temperatura del aire conocido por IAT por sus siglas en inglés (Intake Air Temperature) tiene como función, como su nombre la indica, medir la temperatura del aire. Posee una resistencia que aumenta su resistencia proporcionalmente al aumento de la temperatura del aire. Los problemas de este sensor se traducen sobre todo en emsiones de monóxido de carbone demasiado elevadas, problemas para arracar el coche cuando está frío y un consumo excesivo de combustible. Es importante verificar cada 30000 o 40000 kilómetros que no exista óxido en los terminales ya que los falsos contactos de ésta sensor suelen ser uno de los problemas más comunes en ellos.

• Sensor de flujo de aire (MAF)

Su funcionamiento se basa en una resistencia conocida como hilo caliente, el cual recibe un voltaje constante siendo calentada por éste llegando a una temperatura de aproximadamente 200°C con el motor en funcionamiento.La resistencia del hilo varía al producirse un enfriamiento provocado por la circulación del aire aspirado.

Mediante la información que este sensor envía la unidad de control, y tomándose en cuenta además otros factores como son la temperatura y humedad del aire, puede determinar la cantidad de combustible necesaria para las diferentes regímenes de funcionamiento delmotor. Así si el aire aspirado es de un volumen raducido la unidad de control reducirá el volumen de combustible inyectado.

Encendido Convencional

Este sistema es el mas sencillo de los sistemas de encendido por bobina, en el, se cumplen todas las funciones que se le piden a estos dispositivos. Esta compuesto por los siguientes elementos que se van a repetir parte de ellos en los siguientes sistemas de encendido mas evolucionados que estudiaremos mas adelante.

Funcionamiento:

Una vez que giramos la llave de contacto a posición de contacto el circuito primario es alimentado por la tensión de batería, un circuito primario es muy bien formado por el arrollamiento que hace con el primario de una bobina del encendido pero los contactos del ruptor que son cerrados la corriente eléctrica fluye a una masa por el arrollamiento primario de la bobina. De alguna manera o forma se crea un campo magnético en donde se acumula la energía del encendido. Pero cuando el ruptor se abren los contactos la corriente y la carga esto se derivan al condensador que esta conectado al paralelo con los contactos del ruptor. El en condensador se carga absorbiendo una parte de corriente eléctrica hasta que el ruptor y sus contactos que estén separados evitando que salte un arco eléctrico que haría perder la tensión que acumulaba en el arrollamiento de la bobina. Este es el modo de funcionar, por el montaje del condensador, y la tensión generado por el circuito del sistema de encendido.

Debido a que la relación entre el numero de espiras del bobinado primario y secundario es de 100/1 aproximadamente se obtienen tensiones entre los electrodos de las bujías entre 10 y 15000 Voltios.

Una vez que tenemos la alta tensión en el secundario de la bobina esta es enviada al distribuidor a través del cable de alta tensión que une la bobina y el distribuidor. Una vez que tenemos la alta tensión en el distribuidor pasa al rotor que gira en su interior y que distribuye la alta tensión a cada una de las bujías.

Se representa las variaciones de la corriente y tensión (el primaria y el secundaria de estos circuitos los correspondientes) en el función del tiempo. En la curva correspondiente y la corriente primaria, se pueden ver las observaciones de las oscilaciones y los cambios de sentido al momento de abrirse los contactos del ruptor. Las mismas oscilaciones que producen una tensión primaria. En la curva correspondiente a la tensión secundaria, se pueden observar el máximo valor alcanzado por la tensión del encendido peo la subida brusca de la misma (aguja de tensión), para descender bruscamente del valor de inflamación, en un cortísimo espacio de tiempo. La tensión de la inflamación es ondulada, debido de las variaciones del flujo en el primario. La duración de la chispa se supone de un corte espacio del tiempo de que los contactos del ruptor permanecen abiertos.

El distribuidor:

Es un elemento mas complejo y es el que mas funciones cumple dentro del sistema de encendido. El distribuidor reparte un pulso de alta tensión de encendido entre las distintas bujías, siguiendo el orden de encendido y en el instante preciso.

Funciones:

Abrir y cerrar el paso a través del ruptor el circuito que alimenta el arrollamiento del primario de la bobina. Distribuir la alta tensión que genera en el arrollamiento del secundario de la bobina a cada bujías pero a través del rotor y la tapa del distribuidor. Avanzar y retrasar el punto de encendido y la función del nº de revoluciones y la carga del motor, esto se consigue con el sistema de avance centrífugo y el sistema de avance por vacío respectivamente.

El movimiento de rotación del eje del distribuidor es transmitido a través del árbol de levas del motor. El distribuidor lleva un acoplamiento al árbol de levas que impide en el mayor de los casos el erróneo posicionamiento. El distribuidor tiene en su parte superior una tapa de material aislante en la que están labrados un borne central y tantos laterales como cilindros tenga el motor. La distancia entre el borde de la lamina del rotor y los contactos laterales es de 0,25 a 0,50 mm. Tanto el rotor como la tapa del distribuidor, solo admiten una posición de montaje, para que exista en todo momento un perfecto sincronismo entre la posición en su giro del rotor y la leva.

Tanto la superficie interna como externa de la tapa del distribuidor esta impregnada de un barniz especial que condensa la humedad evitando las derivaciones de corriente eléctrica así como repele el polvo para evitar la adherencia de suciedad que puede también provocar derivaciones de corriente.

La conexión eléctrica entre la tapa del distribuidor y la bobina, así como la salida para las diferentes bujías, se realiza por medio de cable especialmente de alta tensión, formados por un hilo de tela de rayon impregnado en carbón, rodeado de aislante de plástico de grosor considerable. La resistencia de los cables es la adecuada para suprimir los parasitos que efectan a los equipos de radio instalados en los vehículos.

Sistemas de encendido con doble ruptor y doble encendido

Teniendo en cuenta en la medida que aumenta el numero de cilindros de un motor 4,6,8 cilindros el ángulo disponible de encendido se hace menor el ángulo = 360/nº cilindros por tanto, y sobre todo en altas revoluciones del motor puede ser que el sistema de encendido no genere una tensión suficiente para hacer saltar la chispa en las bujías. Para minimizar este inconveniente se recurre a fabricar un doble ruptor. Circuito con doble ruptor: En los motores de 6, 8 y 12 cilindros, con el fin de obtener un mayor ángulo de cierre del ruptor o el mismo para que la bobina tenga tiempo suficiente para crear el campo magnético, en el distribuidor dos ruptores se accionados independientemente cada uno de ellos por una leva 2 y 3 con la mitad y dos bobinas de encendido 4 y 5 que forman unos circuitos separados de que este modo cada ruptor dispone del tiempo doble para abrir y cerrar los contactos. Los ruptores van montados con apertura y cierre sincronizado en el distribuidor.

Circuito de doble encendido (Twin Spark):

En este circuito los ruptores situados en el distribuidor abren y cierran sus contactos cada vez, estén sincronizados en el tiempos de apertura con una leva de tantos lóbulos como los cilindros que tiene el motor. Cada uno de los circuitos se alimenta de una bobina independiente, con un impulso de chispa idéntico para cada serie de bujías.

Encendido convencional con ayuda electrónica

El sistema de encendido convencional tiene unas limitaciones que vienen provocadas por el contacto del ruptor, que únicamente trabajar con corrientes eléctrica de hasta 5 A, en efecto si la intensidad eléctrica que circula por el primario de la bobina es un valor bajo, también resultara de bajo valor la corriente de alta tensión creada por el arrollamiento secundario y de insuficiente la potencia eléctrica para conseguir el salto en el vacío de la chispa entre los electrodos de la bujía. Que se necesitan por lo tanto valores elevados de la intensidad en el arrollamiento primario de la bobina para obtener un buen resultado en el arrollamiento secundario. los iones positivos son extraídos del contacto móvil (positivo) creando huecos y depositando el material al contacto fijo (negativo) formando protuberancias.

Los sistemas de encendido con ayuda electrónica, tienen unas ventajas importantes con respecto a los encendidos convencionales:

El ruptor utilizado en la actualidad, pese a la calidad de sus materiales y solamente soportan corrientes de hasta 5 A, mientras que los transistores son capaces de trabajar con corrientes de hasta 15 A, sin problemas de funcionamiento en toda su vida útil.
Debido a que los transistores pueden trabajar con corrientes elevadas, se utiliza bobinas de encendido con arrollamiento del primario de pocas espiras. Con la reducción del numero de espiras y el consiguiente descenso de la autoinducción se consigue alcanzar el valor máximo de la corriente en un tiempo sensiblemente menor. La formación del campo magnético es mucho más rápida, almacenándose la máxima energía en un corto espacio de tiempo, lo que en regímenes elevados no es posible obtener en los sistemas de encendido convencionales, debido al poco tiempo que los contactos del ruptor permanecen cerrados

El transistor T1 tiene un circuito emisor-base gobernado por los contactos del ruptor, que estando cerrados le hacen conducir y de esta forma se establece el circuito base-emisor del transistor T2, lo cual permite que circule la corriente por el arrollamiento primario de la bobina a través del colector-emisor del T2. Cuando los contactos de ruptor se abren queda interrumpido el circuito emisor-base de T1, bloqueándose este transistor, lo que impide al mismo tiempo la conducción de T2 cuyo circuito base-emisor esta ahora interrumpido. El conjunto electrónico formado dispone de otros componentes (resistencias, diodos y condensadores), algunos de los cuales no se han representado en la figura, cuya misión es la de proteger a los transistores contra sobrecargas. Como a los transistores empleados para la conmutación en los sistemas de encendido, se les exige una alta potencia y gran resistencia a tensiones eléctricas. Actualmente suele emplearse para esta función un transistor de tipo doble de Darlington.

el suministro de tensión al primario de la bobina se lleva a cabo a través de un par de resistencias adicionales, normalmente conectadas en serie. Al efectuar el arranque se puentea la resistencia izquierda a través del terminal, al motor de arranque. Con ello se dispone de un mayor suministro de energía a través de la resistencia adicional derecha, en la bobina de encendido. Esta compensa la desventaja derivada del proceso de arranque y de la caída de tensión en la batería (por el gran consumo de corriente eléctrica que necesita el motor de arranque. Las resistencias adicionales y una bobina de encendido de carga rápida permiten conseguir la optimización del encendido en todo el margen de revoluciones del motor.