Actuadores electronicos
-
Upload
eduardo-castillo -
Category
Documents
-
view
222 -
download
1
Transcript of Actuadores electronicos
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
1/85
1
Actuadores
&
Seguimiento de Fallas
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
2/85
2
Capítulo 1. Bomba de Combustible
1. Bomba de Combustible, ResumenAl dar arranque al motor, la bomba de combustible es activada por la batería y de ahí en adelante
controlada por el ECM. Se utilizan diferentes tipos de bombas: Instaladas dentro del tanque de
combustible y otras en la línea de suministro de combustible. Generalmente se prefieren y utilizan las
bombas en el tanque de combustible, debido a sus características superiores anti ruido y anti bloqueo
de vapor. La bomba está compuesta por un motor DC, una válvula unidireccional y una válvula de
alivio y es accionada por una corriente relativamente alta controlada por un relé, etc. De acuerdo con
el método de instalación estas se dividen en “Bomba externa” o “Bomba en el tanque”.
2. Bomba Externa de Combustible
Esta bomba está instalada en la línea fuera del tanque y succiona combustible por la fuerza
centrífuga generada por el rotor de un motor de tipo ferrita, suministrando combustible a la línea de
alimentación. La bomba está compuesta por un rotor de tipo plato accionado por un motor, el
cuerpo de la bomba localizado excéntricamente contra el plato y rodillos que sellan el espacio entre
el cuerpo de la bomba y el plato rotor, como se muestra en la figura 1
El funcionamiento de la bomba depende de la fuerza centrifuga generada por el rotor, que empuja
la pared exterior del espaciador de la bomba que se mueve contra ésta, con el fin de generar un
espacio vacío entre los rodillos y el espaciador interior de la bomba, que se llenará con
combustible. El giro de los rodillos aumenta el espacio y descarga el combustible hacia el lado de
salida. Entonces se reduce el espacio en esta zona aumentando la presión para descargar el
combustible. El combustible descargado desde la bomba pasa alrededor del inducido para abrir la
válvula unidireccional y luego a través del silenciador hasta alcanzar la línea de alimentación. La
succión / descarga se completan en una revolución del rotor durante el funcionamiento de la
bomba.
La velocidad de funcionamiento de la bomba es de 1.700 ~ 2.500 rpm, y la relación de descarga es
aproximadamente 1.5 ~ 2.5 l/min, siendo la presión de 3.0 ~ 6.0 kg/ ㎠.
La línea de combustible tiene una presión de suministro de 2.75 ~ 3.40kg/ ㎠ controlada por un
regulador de presión e incluye un silenciador en la salida para prevenir las pulsaciones.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
3/85
3
1) Válvula de Alivio (Limitador de Presión)
Cuando la línea de suministro de combustible se obstruye durante el funcionamiento de la bomba,
la válvula de alivio actúa como elemento de seguridad evitando el riesgo de daño y filtraciones enel sistema. Si la presión alcanza un valor especificado la válvula se abrirá para dirigir la alta
presión a la entrada de la bomba y luego a través del interior de la bomba y el motor para prevenir
la acumulación de presión.
2) Válvula Unidireccional (Válvula sin Retorno)
Al detener el motor, la válvula unidireccional localizada en la bomba se cierra por la fuerza del
resorte y mantiene la presión dentro de la línea para asegurar un posterior arranque del motor en
forma más fácil y para prevenir el posible bloqueo de vapor debido a la alta temperatura en el
sistema de combustible.
3) Silenciador
El silenciador reduce el cambio de presión (pulsación) y ruido generado por el flujo de combustible
en la bomba, este depende de un diafragma y un orificio.
Figura 1 Configuración de la Bomba de Combustible Externa, Principio de Funcionamiento
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
4/85
4
3. Bomba en el Tanque de Combustible
La figura 1-2 muestra la configuración típica de una bomba instalada en el tanque de combustible.
La mayoría de estas bombas son del tipo impulsor.
La bomba instalada dentro del tanque características superiores en comparación con las bombas
externas, en los siguientes aspectos:
- Bajo nivel de ruido y menos pulsación en la descarga de combustible
- Diseño compacto y liviano con un motor de bajo torque y altas revoluciones
- Posee grandes características de prevención de filtración y bloqueo de vapor.
Esta bomba está compuesta por un motor DC y la turbina, que están integradas utilizando un
impulsor accionado por un motor y la cámara de la bomba que incluye el alojamiento, la cubierta, la
válvula de alivio y la válvula unidireccional. La figura 1-2 muestra el mecanismo de funcionamiento
de la bomba. Cuando se aplica fuerza de rotación al impulsor, se producirá una diferencia de
presión debido a la fricción entre las ranuras alrededor del impulsor y el fluido. El motor seguirá
funcionando para repetir la operación y luego se genera un flujo en espiral que pasa a través del
motor levantando presión. El incremento de abre la válvula unidireccional conduciendo el
combustible a la salida. La bomba alcanza una velocidad aproximada de 1.700 ~ 2.500rpm y
presión de descarga aproximada de 3.0 ~ 6.0kg/cm2. La presión de la línea de alimentación se
encuentra entre 2.75 ~ 3.45kg/cm2
.
1) Válvula de Alivio
La bomba de combustible es accionada por un motor DC de velocidad constante y por lo tanto
genera una presión constante de descarga de combustible, prescindiendo de la velocidad del
motor. La presión de descarga sin embrago, se calibra en base al funcionamiento a alta velocidad
del motor, por lo que aumenta demasiado cuando el motor funciona a baja velocidad, debido a que
consume menos combustible. La alta presión anormal abrirá entonces la válvula de alivio, con el
fin de reducir la presión y mantenerla constante en la línea de alimentación, evitando así que
aumente anormalmente sobre el valor específico.
2) Válvula UnidireccionalAl momento de detener la bomba, la válvula unidireccional cierra automáticamente la salida porefecto de la presión del resorte, con el fin de mantener la presión en la línea y de esa forma
prevenir el posible bloqueo de vapor causado por la alta temperatura durante las épocas de calor o
después de detener el motor, asegurando a la vez un arranque fácil del motor. Adicionalmente,
esta válvula previene el flujo inverso de combustible debido a la presión excesiva en la línea al
momento de arrancar el motor.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
5/85
5
Figura 1-2 Configuración Básica y Principio de Funcionamiento de la Bomba en el Tanque de
Combustible
Figura 1-2-1 Módulo de la Bomba tipo en el Tanque de Combustible (Sistema sin Retorno)
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
6/85
6
4. Revisión de Funcionamiento de la Bomba
1) Poner el interruptor de encendido en OFF.
2) Conectar directamente la batería a los terminales de accionamiento de la bomba (Verlas salidas de prueba de la bomba en la imagen). Comprobar el sonido defuncionamiento de la bomba. Como la bomba se encuentra dentro del tanque, puedeser difícil escuchar el sonido, abrir la tapa de llenado del tanque y escuchar el sonidotravés de la boca de llenado.
3) Instalar un medidor de presión en la válvula de servicio y observar la medición,elevando la presión de combustible (ver abajo para más detalles)
4) Utilizar un amperímetro y medir el consumo de corriente de la bomba.5) Tomar la manguera de combustible con la mano y revisar si se produce presión.
Figura 1-3 Revisión en el Terminal de accionamiento de la bomba
Figura 1-3-1 Circuito de la
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
7/85
7
Bomba de Combustible
Medir el voltaje en los terminales de revisión de la
bomba durante el arranque del motor o en condición
de funcionamiento. En este caso, el voltaje medido
debe ser el mismo de la batería. De no ser así,
revisar el fusible, el relé de la bomba, el ECM y la
condición de los cables en el terminal de revisión de
la bomba.
El ECM acciona la bomba de combustible cuando el
sensor de posición del cigüeñal transmite la señal. Si
la bomba de combustible, inyectores y bujías no
funcionan durante el arranque, revisar el sensor de
posición del cigüeñal. Para la revisión de este
sensor, referirse a la sección de sensores del motor.
Para la revisión de la presión de
combustible, medir la presión en la línea
para comprobar si esta cumple o no con la
especificación. Referirse al Manual de
Servicio, debido a que la localización de
medición y la presión de combustible
varían según el modelo.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
8/85
8
5. Síntomas de Falla de la Bomba de Combustible
- El motor se detiene durante el ralentí.
- En conducción, la aceleración es pobre e irregular o el motor se detiene.
- El sonido del motor de la bomba es alto.
- Arranque del motor deficiente o no arranca.
6. Prueba de Presión de Combustible
1) Regulador de Presión de Combustible
La cantidad de combustible inyectado en un motor controlado electrónicamente depende de la
presión de combustible y la duración del tiempo de inyección. Por lo tanto, la cantidad decombustible se controla con la duración del tiempo de inyección bajo presión constante de
inyección. Entonces, la diferencia entre la presión de combustible y el interior del múltiple de
admisión debe mantenerse constante para de controlar la relación de inyección en base a la
duración en el inyector. Con este fin, se ha instalado un regulador de presión de combustible en el
conducto de alimentación (en caso del sistema sin retorno, se encuentra con la bomba dentro del
tanque). El regulador de presión tiene una conexión con el múltiple de admisión a través de una
manguera de vacío, produciendo la variación de presión en el conducto de admisión, con el fin de
mantener constante la presión de inyección.
2) Sistema de Combustible sin Retorno
La bomba de combustible mantiene la presión de éste más o menos constante para una correcta
inyección. Hay dos tipos de bomba disponible: Tipo con retorno, que devuelve el combustible
sobrante no utilizado por motor, y tipo sin retorno, que suministra sólo el combustible utilizado por
el motor.
La presión de combustible es decisiva para lograr la cantidad suficiente de combustible a inyectar y
también facilitar la atomización. Además, es preferible mantener la presión lo más alto posible para
impedir la generación de gas en la línea de alimentación. Sin embargo, la presión está limitada por
la capacidad del sistema para funcionar a alta presión y la capacidad de suministro de energía paramantener alta presión por un tiempo prolongado. La ventaja del tipo sin retorno es que impide al
máximo el calentamiento del combustible y la generación de vapor. Cuando se suministra
combustible al motor y luego retorna, este se calienta por efecto de la temperatura del motor, lo
que obliga a suministrar sólo la cantidad requerida por el motor. La reducción del vapor de
combustible tiene por finalidad cumplir con las normas de control de emisiones.
La bomba de tipo con retorno suministra una cantidad constante de combustible y facilita el control
de la presión. Por el contrario, la bomba del tipo sin retorno necesita un mecanismo de ajuste de
presión. Se ha incorporado una válvula unidireccional dentro de la bomba para mantener la
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
9/85
9
presión en un cierto nivel después de superar límite. Junto con el tiempo de apertura del inyector,
se utiliza esta válvula para el micro ajuste del suministro de combustible.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
10/85
10
3) Prueba de Presión de Combustible (Sistema con Retorno)
Con el fin de liberar la presión residual de combustible en la línea y prevenir su derrame:
(1) Desconectar el conector de la bomba en el lado del tanque de combustible.(2) Encender el motor y dejarlo en ralentí hasta que se detenga, desactivar el encendido.
(3) Desconectar el terminal negativo (-) de la batería.
(4) Conectar el conector de la bomba de combustible.
- Desconectar la manguera de alta presión del lado de suministro.
- Utilizando un adaptador, instalar un manómetro de presión en el filtro de combustible. Apretar
al valor especifico (el torque de apriete para el manómetro y el filtro es: 2.5~3.5 kgm)
- Conectar el terminal (-) de la batería.
- Conectar el terminal de la batería al conector de la bomba y activarla, luego revisar la presión
y filtraciones.
- Remover la manguera de vacío desde el regulador de presión y tapar su extremo, medir la
presión de combustible con el motor en ralentí. (el valor especifico de presión es: 3.26~3.45
kg/cm2)
- Conectar la manguera de vacío al regulador y volver a medir la presión. (el valor especifico
para la presión es: aprox. 2.75 kg/cm2)
- Si las mediciones están fuera de los valores especificados, referirse a la para
encontrar la causa posible y corregirla.
Detener el motor y observar que la aguja del manómetro de presión no se mueva. Si se mueve
hacia abajo, revisar el rango de movimiento y consultar la para encontrar la causa y
corregirla.
< Tabla 1 >
Condición Causa Posible Mantenimiento
Baja presión decombustible
Filtro de combustible obstruido • Reemplazar el filtro
• Asiento de la válvula en el regulador de presióndeficiente y por lo tanto hay filtración decombustible al lado del orificio de retorno.
• Reemplazar el regulador depresión
Muy alta presión decombustible
• Válvula atascada en el regulador de presión • Reemplazar el regulador depresión
• Manguera o tubería de retorno obstruida odoblada
• Reparar o reemplazar lamanguera o tubería
La presión no varíasea que esté o noconectada lamanguera de vacío
• Manguera de vacío o racor obstruido o dañado • Reparar o reemplazar lamanguera o el racor
• Válvula atascada en el regulador o el asientoestá dañado
• Reemplazar o reparar elregulador de presión
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
11/85
11
< Tabla 2 >
Condición Causa Posible Mantenimiento
Al detener el motor, la presión decombustible cae lentamente
• Filtración de combustible en lainyección
• Reemplazar inyectores
Al detener el motor, la presión decombustible cae rápidamente • Comprobar si la válvula en la
bomba cierra o no
• Reemplazar la bomba decombustible
Capítulo 2. Inyectores
1. Inyectores, RevisiónEl inyector es una boquilla de inyección con un solenoide controlado por el ECM.
Utilizando la cantidad de aire en la admisión y las rpm del motor, el ECM calcula el tiempo de
inyección básica de combustible y la corrección del tiempo de inyección sobre la base de la
temperatura del refrigerante, señal de retroalimentación del sensor de oxígeno durante el control
de circuito cerrado, las condiciones de conducción incluyendo aceleración y desaceleración, así
como el estado de carga de la batería, con la finalidad que la señal de control de pulso del inyector
sea constante y con esto controlar la presión de inyección para mantenerla constante. La cantidad
de inyección de combustible dependerá de la duración del ciclo de inyección en el cual el solenoide
esta magnetizado para mantener la válvula abierta, llamado modulación de amplitud de pulso(PWM) transmitida desde el ECM. Mientras más largo el ciclo de inyección (más larga la amplitud
de pulso) más combustible será inyectado al motor.
Como ya se comentó, el sistema de inyección electrónica de combustible funciona de la siguiente
forma: la inyección es realizada por el inyector. La cantidad de inyección se decide de acuerdo con
el tiempo de funcionamiento del inyector calculado por el ECM en base de la cantidad de aire en la
admisión y las condiciones generales de conducción.
Básicamente se utilizan dos tipos de sistema de inyección:
- MPI (Inyección Multi Punto)
- SPI (Inyección Mono Punto)
Ambos sistemas requieren de una bomba eléctrica que suministre combustible al motor desde el
tanque a través del filtro.
El inyector suministra combustible al múltiple de admisión y la presión del sistema se controla a
través del regulador de presión para mantenerla constante contra la presión negativa del múltiple
de admisión.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
12/85
12
En el sistema SPI, el combustible es inyectado por un inyector localizado en el centro de la parte
superior de la mariposa del acelerador. La distribución de la mezcla aire / combustible a cada
cilindro se obtiene en el múltiple de admisión. Este sistema no es utilizado muy comúnmentedebido a la distribución deficiente entre los cilindros.
En el sistema MPI, cada cilindro requiere de un inyector, ubicado en el múltiple de admisión y que
inyecta combustible hacia la válvula de admisión de cada cilindro. El suministro de combustible a
cada inyector depende de un riel de alimentación.
1) Sistema MPI
La figura 2-1(a) muestra la configuración típica de un sistema de inyección MPI.
Utilizando los sensores, el sistema MPI mide continuamente las condiciones de funcionamientodel motor y calcula la cantidad apropiada de combustible dependiendo del método
predeterminado por el ECM, para suministrar la cantidad optima de éste. Por lo tanto, la
potencia del motor, torque, emisiones, rendimiento de combustible y conductividad dependen de
los requerimientos del diseñador del motor.
La cantidad calculada de combustible será inyectada directamente hacia las válvulas de admisión
del motor, entonces pasará solamente aire por el múltiple de admisión, aumentando así la
flexibilidad en el diseño.
El sistema MPI tiene ventajas sobre los carburadores que han sido ampliamente utilizados hasta
fines de los años 80, como son:
(1) Cálculo preciso de la cantidad de combustible bajo cualquier condición estable o temporal
(enriquecimiento en la aceleración, enriquecimiento en el calentamiento, etc.)
(2) No se produce adherencia de combustible a las paredes internas del múltiple de admisión
durante la transferencia de combustible.
(3) Distribución precisa de combustible en pre carga
(4) Flexibilidad de diseño para el múltiple de admisión
(5) Utilización simple y efectiva del control de circuito cerrado Lambda.(6) Bajas emisiones
(7) Facilidad de diagnóstico y reparación
Las ventajas mencionadas proporcionan mejoras en las variables a las que esta sometido el motor
y por consiguiente mayor potencia. Sin embargo, una desventaja puede ser una deficiente
medición fina en ralentí.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
13/85
13
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
14/85
14
2) Sistema SPI
Este sistema se introdujo primero en 1979 por GM y Ford y se hizo conocido por Chrysler
en USA y por Mitsubishi en Japón. Junto a Bendix, Bosch, Holley e Hitachi también
anunciaron sus propios sistemas específicos.
El sistema SPI utiliza un inyector (dos inyectores en caso de múltiple doble en el motor
V6 ó V8, para inyectar combustible a través de la mariposa del acelerador). Este tipo de
inyección requiere que el inyector suministre combustible a través de la abertura entre la
mariposa del acelerador y la pared del múltiple y por lo tanto una configuración tipo cono.
La figura 2-1 (b) muestra la configuración típica de un sistema de alimentación SPI.
Este sistema tiene muchas de las ventajas del MPI. Es decir, mide la cantidad de
combustible sobre en base al tiempo de apertura del inyector o la frecuencia de inyección
para facilitar el control computacional y facilitar la medición precisa de combustible.
Adicionalmente, facilita la instalación, control de circuito cerrado, fácil diagnóstico y
reparación y buenas características de micro medición en ralentí con inyección mono punto.
Sin embargo, el sistema tiene algunas de las desventajas del sistema con carburador. Es
decir, la distribución de combustible no es igual en todos los cilindros y el suministro de
combustible puede retrasarse respecto al suministro de aire. Estos sistemas con aumento
del rango activo del inyector y baja presión de combustible en el calentamiento pueden
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
15/85
15
presentar bajo rendimiento. El sistema SPI supera al carburador en desempeño y control
de emisiones.
La figura 2-2 muestra el circuito y terminales del inyector. El terminal Nº 1 recibe la señal de
inyección desde el ECM y lo controla un transistor de potencia en el ECM. El terminal Nº 2
recibe la energía desde el relé de control.
2. Configuración y Principio de Funcionamiento
1) Configuración
Como se muestra en la figura 2-3, el inyector está compuesto por varios elementos. Sin
embargo, sus partes pueden clasificarse en tres grupos: La bobina que genera la fuerza
utilizando la energía aplicada. El circuito magnético que actúa como ruta del magnetismogenerado y la válvula que controla la cantidad de combustible.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
16/85
16
El conjunto de la bobina incluye el cable enrollado la bobina y terminales. El circuito
magnético incluye el conducto de entrada, cubierta, inducido y soporte del asiento. El
conjunto de la válvula que controla el combustible está compuesto por la aguja (soporte,
aguja e inducido) y el asiento de la válvula (asiento y placa del orificio de atomización).
2) Principio de Funcionamiento
Los sistemas MPI pueden clasificarse en dos tipos por la entrada de la línea de combustible al
inyector. El tipo alimentación inferior que toma el combustible desde parte inferior o el costado y el
tipo alimentación superior que toma el combustible por arriba del inyector. Ambos tipos utilizan
orificios de atomización para inyectar el combustible.
La figura 2-3 muestra la estructura interna del inyector. El combustible fluye a través del filtro
ubicado a la entrada de la zona de medición. La medición de combustible se realiza en la zona del
asiento de la válvula ubicado hacia el orificio de atomización. Si no se aplica un pulso a la bobina,
es decir, no se aplica energía, la fuerza del resorte y la presión del sistema empujan la aguja
contra el asiento de la válvula, para impedir la inyección de combustible y filtración en el inyector.
Cuando se aplica un pulso a la bobina se crea un campo magnético que levanta la aguja desde el
asiento creando un espacio para el paso de combustible entre el asiento y la aguja. Luego el
combustible fluye a través de este espacio y de ahí al orificio de atomización para ser inyectado al
motor. Al interrumpirse el pulso a la bobina, la válvula se cierra por la presión del resorte.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
17/85
17
3. Exigencias Básicas del Inyector y Características del Abanico
1) Requerimientos Básicos
El inyector tiene requerimientos básicos que deben asegurarse en toda condición de
funcionamiento, como periodo de inyección largo y corto, arranque en frío y en caliente, etc., en el
sentido de características de flujo así como de resistencia. Entre los seis elementos listados abajo,
los primeros cinco son características básicas y el sexto es una característica de resistencia.
(1) Relación precisa de flujo de combustible
(2) Buena linealidad en base a la relación de flujo bajo y rango activo amplio
(3) Buenas características de atomización
(4) Sin filtraciones
(5) Bajo ruido
(6) Rendimiento de resistencia
2) Características de Atomización
Estas pueden analizarse por la formación de partículas atomizadas, patrón del abanico y
características de distribución de éste. Cada una de estas se describe abajo.
(1) Haz de Pincel
Este es el patrón de abanico de un inyector del tipo orificio simple. Este patrón se utiliza
básicamente en condiciones limitadas que requieren particularmente un patrón decidido de
atomización y abanico.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
18/85
18
(2) Abanico Cónico (Inyector Tipo Espiga)
El diseño cónico maquinado con precisión del extremo de la válvula localizado a la salida del
combustible puede responder a los diferentes ángulos de atomización requeridos por el motor.Adicionalmente, el borde de salida aguda en la punta del cono asegura una mejor atomización del
combustible.
(3) Abanico Cónico (Inyector de 4 orificios)
Un inyector de 4 orificios tiene ventajas sobre el inyector tipo vástago en relación con la
atomización y el ángulo del abanico. Cada abanico delgado será formado o producido por los 4
orificios instalados en la placa de orificios en ángulo específico en relación con la dirección axial del
inyector. Cada abanico forma un ángulo específico y suministra el mejor efecto de atomización, en
conjunto con la camisa protectora.
(4) Inyector de Dos Abanicos
Los motores con dos entradas por cilindro utilizan este inyector. Las líneas centrales de los
abanicos deben orientarse hacia las válvulas de admisión. Entonces el motor necesita inyectores
que generen dos abanicos separados con diferente ángulo de atomización.
(5) Inyector de Orificios Múltiples
Los diminutos orificios en la placa facilitan la generación de una mejor atomización del combustible
y los diferentes ángulos de los orificios evitan que las partículas atomizadas se limiten a lo quepuede ocurrir por un momento reducido de la atomización.
3. Revisión del Inyector
El inyector debe someterse a prueba de sonido de funcionamiento, resistencia, relación de
inyección de combustible, patrón del abanico de combustible (ángulo del abanico, patrón, etc.) Sin
embargo no es fácil realizar una revisión de la relación de inyección o del patrón del abanico en un
vehículo actual. Revisar el estado de conexión de los conectores y los cables. Verificar si se estáutilizando los inyectores correctos. El sonido de funcionamiento del inyector puede comprobarse
utilizando generalmente un estetoscopio, si el motor tiene arranque difícil en caliente, se debe
revisar la presión de combustible y filtración en el inyector. Si al encender el motor falla el
funcionamiento de los inyectores, revisar el circuito de suministro de energía al ECM y el circuito de
conexión a tierra, además de fallas en el relé de control, el sensor de ángulo del cigüeñal o el
sensor de PMS del cilindro 1.
Cuando se interrumpe la inyección en los inyectores uno por uno durante el ralentí, si no se ha
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
19/85
19
confirmado el cambio de estado de ralentí en un cilindro, revisar el arnés del inyector, bobinas,
cables de alto voltaje, compresión, etc. Adicionalmente, si se confirma que el arnés del inyector y
cada elemento están normales y sin embargo el tiempo de funcionamiento del inyector, es decir eltiempo de inyección esta fuera del valor especificado, entonces se debe revisar si hay combustión
incompleta en el cilindro (bujías defectuosas, bobinas defectuosas, compresión, etc.) y si la válvula
EGR funciona normalmente.
Ahora se considerará cada método de revisión por separado
Para la prueba de resistencia, medir esta directamente
después de desconectar el conector del inyector. Entonces
puede comprobarse la condición de la bobina interior del
inyector.
Para revisar el sonido de funcionamiento del inyector, instalar
el estetoscopio o barra al inyector mientras el motor está
funcionando. En esta condición puede revisarse el sonido del
vástago o aguja de la válvula.
Para revisar el funcionamiento del inyector con la lámpara de prueba, conectar el terminal de la
lámpara al terminal positivo de la batería y conectar el otro extremo en el lado que conecta el
inyector con el ECM. Mantener el motor en ralentí para comprobar si la lámpara parpadea.
A través de esta prueba se puede comprobar si el ECM está controlando al inyector o si existe
algún problema en el cableado.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
20/85
20
Para revisar la forma de onda, se puede hacer en el extremo del ECM de arnés. La forma de onda
del inyector debe desplegarse como se muestra en la imagen en estado de arranque o ralentí.
En las formas de onda de los inyectores, el voltaje anterior y posterior a la operación de inyección
debe ser igual al de la batería. Si no es así, puede haber un problema en el sistema de suministro
de energía desde el terminal positivo de la batería al inyector. Además, el voltaje debe ser cercano
a 0 Volt como se muestra en la imagen mientras el inyector está funcionando. Si no es así, puede
haber problemas con el ECM y el cableado desde el inyector a la conexión a tierra del ECM.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
21/85
21
4. Análisis del Patrón de Inyección de Combustible
1) Circuito de Accionamiento del Inyector
El accionamiento de inyectores está dividido en inyector de tipo tracción (peak) y retención (hold) y
el tipo accionado por voltaje. Adicionalmente los inyectores pueden clasificarse en tipo de baja
resistencia y alta resistencia. Los inyectores accionados por voltaje incluyen el tipo alta y baja
resistencia y especialmente el tipo baja resistencia tiene una resistencia de aproximadamente
0.6~3Ω y utiliza además una resistencia externa. Esto tiene la finalidad de aumentar la respuesta y
durabilidad de los inyectores y se consigue incrementando la cantidad de vueltas del solenoide.
Al reducir el número de vueltas de la bobina solenoide, la corriente aumenta y el inyector tiene
mejores características de funcionamiento. Luego, la corriente excesiva puede fluir a través de
los solenoides y dañar la bobina o reducir su durabilidad. Por lo tanto, se utiliza una resistencia
externa para evitar ese tipo de daño. Los inyectores de alta resistencia tienen una resistencia de
12~17 Ω para aumentar la resistencia de la bobina del solenoide y limitar la corriente. Este tipo
de accionamiento por voltaje tiene una configuración simple de circuito, pero aumenta la
impedancia, por lo que puede reducirse la corriente al inyector para menor fuerza de aspiración y
como resultado ofrece un rango relativamente inferior de características dinámicas. La figura 2-5
muestra un ejemplo de configuración de un circuito del inyector tipo accionamiento por voltaje.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
22/85
22
Los inyectores tracción y retención tienen un circuito especial en el ECM y cuando la señal de
inyección esta ON, la corriente aplicada al inyector varía. En la etapa inicial de funcionamiento,
fluye una alta corriente al inyector para aumentar la fuerza magnética y reducir la inercia del
solenoide, facilitando la operación inicial y reduce la corriente después que abre la aguja de la
válvula. El tipo tracción y retención tiene una configuración de circuito complicada, pero tiene baja
impedancia para un rango superior de características dinámicas del inyector. La figura 2-6 muestra
un ejemplo del circuito de accionamiento del inyector tipo tracción y retención. Además, el circuito
Soho en el circuito de accionamiento del inyector protege al transistor de potencia de la fuerza
contra electromotriz generada en la bobina del solenoide cuando la señal de inyección esta OFF y
elimina el arco a fin de reducir el tiempo de cierre de la válvula del inyector.
2) Medición de la Forma de Onda del Inyector
Utilizar el osciloscopio para observar la forma de onda, para comprobar visualmente el estado
actual de la señal de accionamiento del inyector
desde del ECM del motor.
La figura 2-7 muestra un ejemplo de medición de
la forma de onda de inyección para un inyector de
baja resistencia tipo accionamiento por voltaje. La
figura 2-8 muestra la medición de la forma de
onda normal de un inyector en ralentí. En la figura
2-8 la señal muestra el voltaje de la batería
cuando el transistor del ECM se encuentra OFF,
pero se observará la forma de onda en la imagen
por efecto de la resistencia externa cuando el
transistor se encuentre ON. Cuando el transistor
cambia a ON, el voltaje del inyector caeverticalmente si se encuentra afectado solamente
por resistencia. Sin embargo, la fuerza contra
electromotriz desde la bobina del inyector hace
que el voltaje caiga a lo largo de una curva como
B. Adicionalmente, cuando el transistor cambia a
OFF, el inyector tendrá el voltaje de la batería y se
cerrará. Entonces la corriente se interrumpe
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
23/85
23
rápidamente en la bobina y por lo tanto el voltaje se eleva temporalmente por sobre el voltaje de la
batería y nuevamente se estabiliza al nivel de ésta. El incremento en la parte A representa el
cambio de voltaje por la velocidad de movimiento de cambio de la espiga a través del campo
magnético generado por el solenoide. Es decir, la espiga está en contacto con el tope o detenida.
Si se muestra incremento, es indicación de que la espiga no se mueve por atascamiento y
permanece abierta o cerrada.
Figura 2-9, el osciloscopio en B muestra la forma de onda de salida en el terminal negativo (-) del
inyector. La forma de onda de inyección se mide típicamente en el terminal negativo (-). Luego la
forma de onda resultante será diferente por el circuito de accionamiento del inyector. La figura
representa la forma de onda de salida en el terminal negativo (-) del inyector tipo accionamiento por
voltaje. La figura 2-9 parte A muestra el voltaje aplicado al inyector. La parte B muestra que el
transistor de accionamiento del inyector en el ECM cambia a ON y entonces la espiga del inyectorse retrae hacia el retenedor y comienza la inyección de combustible. La parte C representa el
tiempo de inyección de combustible. La parte D muestra la interrupción repentina de la corriente
desde el inyector y la consecuente generación de fuerza contra electromotriz. La parte E muestra
que el transistor de accionamiento del inyector en el ECM cambia a OFF y la inyección se detiene.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
24/85
24
La figura 2-10 muestra la salida de forma de onda de un inyector PWM (Modulado por Amplitud de
Pulso). Un inyector PWM tendrá una alta corriente cuando este abre inicialmente y durante el
periodo de inyección después de abierto, la corriente aplicada al inyector será de pulso ON/OFF
controlado en la conexión a tierra. La figura 2-10 parte A representa la aplicación de voltaje desde
el inyector, la parte B indica que el transistor de accionamiento del inyector en el ECM cambia a
ON y retrae la espiga del inyector hacia el detenedor, comienza la inyección de combustible. La
parte C indica el tiempo de inyección de combustible. La parte D muestra el periodo donde la
corriente que fluye a través del solenoide del inyector está limitada. Es decir, inicialmente al tiempo
de apertura, una alta corriente fluirá para permitir las mejores características de funcionamiento y
después de abierto la corriente estará limitada dentro de un nivel reducido para mantener el estado
abierto. La parte E muestra la magnitud de la fuerza electromotriz generada en la bobina del
solenoide cuando se interrumpe repentinamente la corriente al inyector. La parte F indica que este
vuelve al suministro de voltaje.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
25/85
25
La figura 2-11 ilustra la forma de onda de salida de un inyector tracción y retención. Uno de los
inyectores típicos de este modelo es el sistema de inyección de combustible TBI (Inyección en el
Cuerpo de la Mariposa). En la figura 2 -11, la parte A muestra el suministro de voltaje al inyector,
la parte B indica que el transistor de accionamiento del inyector en el ECM está en ON y comienza
la inyección de combustible. La parte C representa la alta corriente que fluye al inicio de la
apertura del inyector y entonces la corriente disminuye y la bobina del solenoide del inyector
genera la fuerza contra electromotriz. La parte D muestra que después de abrir la válvula del
inyector, fluye un nivel mínimo de corriente con el fin de mantener el estado de abierto. La parte E
implica el tiempo de inyección. La parte F representa que el transistor de accionamiento del
inyector en el ECM está en OFF y la inyección de detiene, volviendo al suministro de voltaje.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
26/85
26
B. Análisis de la Forma de Onda de Inyección de Combustible
Figura 2-12 Análisis de la Forma de Onda de Inyección de Combustible
En caso de mal funcionamiento del motor, baja potencia del motor, imposibilidad de arranque del
motor o arranque deficiente, vibración esporádica, etc., será necesaria la revisión de la forma de
onda de la inyección. La forma de onda de inyección de combustible del inyector normalmente
indica la aplicación de corriente como se describe arriba.
Sin embargo, tan pronto como el transistor de accionamiento del inyector del ECM está en ON y
transmite la señal de inyección, la forma de onda estará ON (conectada a tierra) y permanece casicontinuamente en ON, adicionalmente, cuando el ECM desactiva el transistor a OFF, la fuerza
contra electromotriz del solenoide generara un voltaje máximo y luego vuelve al voltaje de
suministro.
Por lo tanto, la revisión de la forma de onda de inyección se focalizará en la figura 2-12, parte A y
B. La parte A indica la magnitud de la fuerza contra electromotriz. Se puede comprobar si los
valores máximos de la fuerza obtenida desde los inyectores de todos los cilindros son constantes.
Los valores máximos típicos de fuerza electromotriz son aproximadamente superiores a 80 V. Si
esos valores máximos difieren en más de 5 V, asegurarse de estar utilizando los inyectores
correctos para el motor y revisar el lado de suministro de energía y de conexión a tierra de losinyectores. La parte P representa la magnitud de la caída de voltaje por el cableado en sí mismo
entre el terminal negativo (-) del inyector y la conexión a tierra del ECM durante el tiempo de
accionamiento del inyector, es decir, el tiempo de inyección. Entonces el valor de dV será de
aproximadamente 1 V o menos. Si el valor es mayor, hay algún elemento de resistencia que
genera la caída de voltaje entre el terminal negativo (-) del inyector y la conexión a tierra del ECM.
Esto debe revisarse. Si la inclinación inferior es desigual o tiene la forma de escalera, también
debe revisarse el lado de conexión a tierra del inyector.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
27/85
27
Capítulo 3. Regulador de Presión de Combustible
1. FunciónLa relación de inyección en el inyector depende de la presión de inyección, tiempo de inyección y
dimensión del orificio. Por lo tanto, para controlar la relación de inyección por medio del tiempo de
conexión de corriente para un inyector con dimensión del orificio de atomización fijo, la presión de
inyección permanecerá constante para cualquier variación de presión en el múltiple de admisión.
La relación de inyección de combustible requerida por el motor se controla con el tiempo de
aplicación de energía al inyector desde el ECM. En un tiempo de suministro de energía dado
cuando la presión de combustible no está controlada, aún si el tiempo de energía del inyector es el
mismo, si la presión de combustible es alta, la relación de inyección será alta y si la presión esbaja, la relación será baja.
Es decir, la inyección se produce en el múltiple de admisión. A una presión de combustible dada
contra la presión atmosférica cuando la presión absoluta del múltiple es baja, la relación de
inyección será alta, y cuando la presión es alta la relación será baja. Por lo tanto el regulador de
presión de combustible mantiene la presión siempre más alta que la presión base de inyección del
múltiple de admisión, por un cierto nivel prefijado, con el fin de facilitar el control de la relación de
inyección solamente por el tiempo de suministro de energía al inyector.
Por lo tanto el regulador de presión de combustible controla la presión de inyección para
mantenerla a cierto nivel en base a la presión negativa del múltiple de admisión.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
28/85
28
2. Configuración y Principio de Funcionamiento
El regulador de presión lo compone un cuerpo metálico, una válvula de diafragma y una cámara y
la cámara de combustible.
La cámara del diafragma está conectada con la cámara dinámica con una manguera de vacío y por
lo tanto tiene presión negativa desde el múltiple de admisión. Cuando la presión de combustible
esta sobre un valor específico, el diafragma se levanta por la acción del vacío proveniente de la
cámara dinámica y el combustible excedente retorna al tanque a través de un conducto de retorno.
Por ejemplo, la presión del diafragma esta calibrada a 3.35 kg/cm2, cuando la presión negativa del
múltiple es 0 y la presión del combustible este sobre 3.35kg/cm2, la presión anula la tensión del
resorte y empuja el diafragma hacia arriba para devolver el combustible excedente al tanque.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
29/85
29
3. Sistema Automático de Corte de Combustible
Este es un dispositivo de seguridad que previene el incendio del vehículo en caso de colisión. Este
interrumpe la energía eléctrica a la bomba de combustible si el sensor detecta una colisión.
El sensor se encuentra en el lado izquierdo del soporte en el compartimiento del motor.
Rango de funcionamiento:
En colisión frontal sobre 24 km/h (15 mph): debe estar en OFF.
Entre 22,5 km/h (14,5 mph) ~ 14,5 km/h (9 mph): zona gris
Colisión frontal bajo 12,8 km/h (9 mph): no debe estar en OFF.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
30/85
30
Si el vehículo colisiona, la bola de acero se mueve hacia arriba, empuja el
contacto móvil, el interruptor se desactiva a OFF.
- Punto de servicio
Cuando se reemplaza el sensor, reiniciar presionando el interruptor de
reinicio. Reiniciar el sensor para arrancar el motor después de la colisión.
El motor no arranca si no se reinicia el sensor.
- Revisión de componentes
Debe revisarse la continuidad de ambos terminales después del reinicio.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
31/85
31
Capítulo 4. Actuador de Velocidad de Ralentí
1. Generalidades
El ISA (Actuador de Velocidad de Ralentí) se encuentra en el cuerpo de la mariposa y controla la
relación de aire en la admisión dependiendo de la señal de la ECU para control de rpm en ralentí.
El control de velocidad en ralentí depende de un numero de parámetros, incluyendo las rpm del
motor, temperatura del refrigerante, sistema A/C, estado de funcionamiento de faros principales, etc.
El ECM transforma la información en una señal de control ISA para un óptimo control de ralentí.
2. Función
1) Consumo Óptimo de Combustible y Suavidad en Ralentí
Las rpm más bajas en ralentí del motor son las mejores en sentido de rendimiento de combustible,
ruido y vibración. Sin embargo, en esta condición la potencia del motor es baja y la velocidad es
inestable al aumentar la carga, resultando en generación de vibración o detención del motor. Por el
contrario, altas revoluciones en ralentí resultan en pobre rendimiento de combustible y
empeoramiento de las emisiones. Por lo tanto, la velocidad de ralentí debe controlarse en respuesta
a los cambios de condiciones de conducción.
2) Control de Velocidad de Arranque
Controla la relación de aire en la admisión dependiendo de la temperatura del refrigerante.
3) Control de Ralentí Alto
Reduce el tiempo de calentamiento del motor.
4) Control de Incremento de Ralentí
La velocidad de ralentí se ajusta a las rpm objetivo dependiendo de la carga eléctrica del sistema
A/C, entre otros y estado de señal de carga desde la transmisión automática, si está instalada.
5) Control de Retardo en Desaceleración Repentina
Esta función previene el cierre repentino de la mariposa del acelerador y por consiguiente libera
al motor de vibraciones y mejora el control de emisiones durante una desaceleración rápida.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
32/85
32
6) Función en Modo de Seguridad
Ante una condición de emergencia incontrolable, como desconexión del arnés eléctrico para
suministro de energía y control, esta función asegura la admisión de aire mínima requerida paraconducir el vehículo a un centro de servicio.
3. Configuración del Sistema
1) Tipo Control de Desvío de Aire
La figura 4-1 ilustra la configuración de un sistema tipo control de desvío de aire. Dependiendo del
tipo de actuadores generalmente utilizados, este puede clasificarse en tipo Solenoide Rotatorio,
tipo Solenoide Lineal y Motor Paso a Paso.
(1) Tipo Solenoide Rotatorio
La figura 4-2 muestra un actuador con solenoide rotatorio. El actuador está compuesto por la parte
de accionamiento que incluye la bobina, el imán permanente y la sección de control de flujo que
incluye la válvula del tipo rotatorio. El solenoide rotatorio es una válvula electrónica proporcional
que regula el área del conducto de flujo de aire utilizando diferentes posiciones al girar la válvula
sobre la base de un nivel de corriente que fluye a través de la bobina. Utilizar esta válvula ofrece la
ventaja de control estable, que no es afectado por la diferencia de presión entre el flujo ascendente
y el flujo descendente de esta.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
33/85
33
Cada bobina recibe señales opuestas entre de forma alternada. En otras palabras, la bobina de
cierre cambia a OFF cuando la bobina de apertura está ON. Por el contrario, la bobina de cierre
está ON cuando la de apertura está OFF.
El ECM maneja esta conmutación ON y OFF 100 veces por segundo, lo que corresponde a una
frecuencia de 100 Hz. El ECM también controla el tiempo ON y OFF, que varía según de la
condición del motor. Este tipo de control se llama control de relación de trabajo, que controla la
relación ON y OFF.
(2) Tipo Solenoide Lineal
Este tipo de solenoide controla la relación baja de aire y por lo tanto se utiliza con una válvula de
aire. La figura 4-3 muestra un ejemplo de actuador del tipo solenoide lineal. Este tipo mueve la
posición de la válvula con fuerza electromagnética generada por la magnitud de corriente que fluye
a través del solenoide equilibrándose con la fuerza del resorte, para fin de regular el área del
conducto de flujo de aire. Este tipo de válvula es una válvula electrónica proporcional.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
34/85
34
(3) Tipo Motor Paso a Paso
La figura 4-4 muestra un actuador del tipo motor paso a paso. Está compuesto por un rotor de
imanes permanentes, motor paso a paso compuesto por una bobina de estator, tornillo de
alimentación que convierte el movimiento rotatorio en movimiento de avance y retroceso y la
válvula. El motor paso a paso convierte la corriente en el estator paso a paso y la controla con el
fin de girar el rotor en dirección adelante o reversa. Entonces el tornillo de alimentación mueve la
válvula hacia arriba y abajo para regular el área del conducto de aire.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
35/85
35
El Actuador de Velocidad de Ralentí tipo motor paso a paso está instalado en el cuerpo de la
mariposa y controla la velocidad del motor manejando el desvío de flujo de aire.
Este motor tiene 6 terminales. La energía de la batería se aplica a 2 terminales a través del relé de
control. Los demás están conectados al ECM y las 4 bobinas se controlan secuencialmente. El
motor gira por secuencia ON y OFF en los terminales. Para el giro en reversa, el control se efectúa
en orden inverso. Para la rotación del motor, un giro consiste en 24 pasos y pueden realizarse 5
giros debido a que este tiene 120 pasos.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
36/85
36
2) Válvula de Aceleración del Tipo Accionamiento Directo
Esta válvula indica el control de posición de cierre total de la mariposa de aceleración. El actuador
controla contra la fuerza del resorte de retorno aplicado a la mariposa del acelerador generalmenteen dirección de cierre. El actuador utiliza un motor paso a paso o un motor DC. Como este
actuador utiliza una fuerza relativamente alta, tiene la desventaja de requerir un cuerpo grande.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
37/85
37
4. Revisión de la ISA
1) Revisión de Velocidad en Ralentí
(1) Elementos a revisar
Luz piloto, ventilador de enfriamiento, otros accesorios : OFFVolante de dirección: Orientado directo adelante
(2) Orden de revisión
Asegurarse de que no hay problema en el MPI antes de la revisión.Revisar el tiempo de encendido. Si esta fuera del valor especificado, revisar los sensores que
pueden afectar la condición.Conectar un tacómetro al terminal de detección de velocidad del motor.
Operar el motor a 2.000 ~ 3.000rpm por al menos 5 segundos.
Mantener en ralentí por dos minutos.
Observar la velocidad de ralentí y comparar con el valor especifico proporcionado en el Manual
de Servicio correspondiente. (Ejemplo : 800 ± 100 rpm)
2) Regulación de la Velocidad de Ralentí
Este tipo utiliza un micro computador para controlar automáticamente la condición de ralentí y no
necesita regulación externa. Si el ralentí es inestable, entonces será necesario revisar las bujías,tiempo de encendido y bobinas de encendido, ISA, filtración de aire en la admisión, presión de
combustible, etc., y en consecuencia determinar la causa.
3) Revisión de la ISA
La figura 4-6 ilustra el circuito y terminales de la ISA. El terminal 1 es para la señal de apertura, el
terminal 3 es para la señal de cierre y el terminal 2 es para el suministro de energía. Se utiliza un
medidor de circuito para comprobar la conectividad entre los terminales 2 y 1 y terminales 2 y 3.
Cuando el interruptor de encendido esta OFF los terminales 2 y 3 están desconectados y cuando
esta ON se encuentran conectados. Adicionalmente, debe medirse voltaje en el terminal 2 para
comprobar si se aplica voltaje normal de la batería. Si se utiliza un osciloscopio, observar la forma
de onda de salida en los terminales 1 ó 3 y observar la relación de trabajo para las señales de
apertura y cierre. Luego comprobar si los valores observados están dentro de lo especificado. La
figura 4-7 muestra la forma de onda de la señal de apertura, con una relación de trabajo de
aproximadamente 32% en ralentí. La figura 4-7 muestra un ejemplo de relación de trabajo de la
ISA en base a la condición del motor.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
38/85
38
Condición del motor Relación de trabajo Notas
Ralentí 30 ~ 32 % * Sin carga
Luz trasera ON 32 ~ 33 %
A/C ON 33 ~ 35 %
Retardador Máx. 55 %
Ralentí rápido (temp. del refrigerante 20) 45 ~ 47 %
Tabla: Relación de trabajo básica de ralentí
Por ejemplo, en caso de 30% de relación de
trabajo de apertura, la válvula permanece abierta
aproximadamente 30%. De igual modo, en caso
de 60% de relación de trabajo de apertura, esta
permanece abierta un 60%.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
39/85
39
El valor de relación de trabajo del actuador de
ralentí se muestra en los datos actuales del Hi-
scan / GDS. La relación de trabajo ISA de 30%
significa que el ECM acciona la bobina de
apertura 30% para dejar la apertura de la
mariposa en ese valor. Aunque no se muestra en
los datos actuales, en caso de la bobina de cierre,
esta se activa en 70% para dejar el cierre en 70%
debido a que es inversa a la bobina de apertura.
Para medir la resistencia, desconectar el
conector del actuador y medir directamente laresistencia de la bobina de apertura y la de
cierre. A través de esto, se puede comprobar
la condición interna de la bobina del actuador
de ralentí
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
40/85
40
Para revisar la forma de onda, medir en uno de los
cables del lado del ECM. La forma de onda del actuador
en condición de arranque o ralentí debe aparecer como
se muestra en la figura. En la forma de onda del
actuador, el voltaje en el estado OFF debe ser el mismo
que en la batería. Si no es así, puede haber un
problema en el suministro de energía desde el terminal
positivo de la batería al actuador de ralentí. Además, el
voltaje debe ser cercano a 0V como se muestra en la
figura mientras se encuentra ON. Si no es así, debe
haber un problema con el ECM o los cables entre el
actuador de ralentí y la conexión a tierra del ECM.
Para la revisión de funcionamiento, retirar el actuador
desde el motor y operar el motor. En esta condición,
revisar el funcionamiento de la válvula según el
porcentaje de relación de trabajo dado y por algún ruido
durante el funcionamiento.
A través de esto, se puede revisar algún problema
mecánico y ruido del actuador de ralentí.
El próximo paso es revisar los datos actuales.
La relación de trabajo de la ISA en los datos actuales es una figura calculada por el ECM para
controlar la ISA dependiendo de la condición del motor. Este valor debe utilizarse solamente como
referencia debido a que la apertura inicial puede diferir de los datos actuales en caso de rotura delactuador de ralentí.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
41/85
41
Capítulo. 5 Revisión y Ajuste del Motor Paso a Paso
1. Revisión de la Velocidad de Ralentí
1) Condición de Revisión
(1) Temperatura del refrigerante : 85∼ 95℃
(2) Luces, ventilador de refrigeración, otros accesorios : OFF
(3) Volante de dirección : Orientado en línea recta hacia adelante
(4) Transmisión : Neutro (Posición N o P para cajas automáticas)
2) Orden de Revisión
(1) Conectar el Hi-scan o GDS al terminal de la luz de sincronización o auto diagnóstico. De otro
modo, conectar el tacómetro al terminal de detección de velocidad del motor y el terminal de
conexión a tierra de auto diagnóstico
(2) Conectar a tierra el terminal de ajuste de sincronización de encendido. (Ver la sección “Ajuste
de la Sincronización de Encendido”).
(3) Mantener el motor en ralentí
(4) Comprobar la sincronización de encendido inicial y ajustar si es necesario. (Ver el Manual de
Servicio correspondiente)
(5) Desconectar la tierra del terminal de ajuste de sincronización de encendido(6) Mantener el motor funcionando entre 2.000 ∼ 3.000 rpm por al menos cinco segundos
(7) Mantener en ralentí por dos minutos
(8) Observar la velocidad en ralentí (referirse a los valores especificados en el Manual de Servicio
correspondiente, ejemplo : 750±50 rpm)
2. Ajuste de Velocidad de RalentíAntes de ajustar el ralentí, revisar las bujías, inyectores, servo ISC y presión de compresión,
adicionalmente se debe revisar la sincronización inicial de encendido y corregir si es necesario.
La condición de ajuste es la misma que para revisión de velocidad de ralentí.
1) Ajuste de la Velocidad de Ralentí
(1) Soltar el cable de aceleración
(2) Conectar el Hi-Scan / GDS en el terminal de auto diagnóstico. En caso de no estar disponible,
se puede conectar como alternativa un tacómetro al terminal de detección de velocidad del
motor y al terminal de tierra de auto diagnóstico.
(3) Conectar a tierra el terminal de ajuste de sincronización de ralentí.
(4) Mantener el motor entre 2000-3000 rpm al menos por cinco segundos.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
42/85
42
(5) Mantener el ralentí por dos minutos.
(6) Comprobar si las RPM del motor están dentro del valor especificado. Ver el Manual de Servicio
correspondiente. (Ejemplo: 750±50 rpm). Un vehículo recientemente fabricado (con menos de500km de uso) puede presentar valores menores al especificado en alrededor de 20-100 rpm,
pero no será necesario ajustar. Si el motor se detiene súbitamente o las rpm son muy bajas
aún después de 500km de uso, esto indica que la mariposa del acelerador está contaminada
con material extraño. Se recomienda limpiar la zona alrededor de la mariposa.
(7) Si la velocidad de ralentí básica esta fuera del valor especificado, utilizar un Atornillador de
Ajuste de Ralentí (SAS) para ajustar la velocidad.
(8) Poner el interruptor de encendido en posición OFF
(9) Desconectar el terminal de auto diagnóstico
(10) Desconectar la línea guía desde el terminal de ajuste de sincronización de encendido.(11) Mantener el ralentí por diez minutos y comprobar que la condición de ralentí es normal.
3. Revisión del Motor Paso a PasoLa figura 5-2 muestra un ejemplo de instalación del servo motor de la ISC. Se encuentra instalado
en el cuerpo de la mariposa y controla el área del conducto de desvío de la válvula del acelerador.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
43/85
43
La figura 5-3 muestra el circuito y terminales del motor paso a paso. Los terminales 2 y 5 son para
suministro de energía y los terminales 3, 1, 4 y 6 se utilizan para suministrar la señal de pulso a la
bobina del motor sobre la base de la señal del ECM. Esta señal se utiliza para accionar el motor ycontrolar el funcionamiento del carrete.
Si el motor se eleva al paso 100 ó 120 o baja al paso 0, revisar defectos en el motor o falla en el
arnés. Además, si los pasos del motor están fuera del valor especificado, aún cuando el arnés del
servo de ajuste de velocidad de ralentí y cada parte revisada se encuentra en condición normal,
revisar el ralentí deficiente, acumulación de carbón en la mariposa del acelerador, perdida de aire
en el múltiple de admisión a través de un sello defectuoso, asiento de la válvula EGR suelto,
combustión de mezcla aire/combustible imperfecta (bujías, bobinas, inyectores, compresión baja,
etc.)
Para la revisión del motor paso a paso, escuchar el sonido de funcionamiento de este al girar el
interruptor de encendido a ON (sin arrancar el motor). Si no se escucha ningún sonido de
funcionamiento, revisar el circuito de accionamiento del motor. Si el circuito esta normal, revisar
fallas en el motor y ECM. La figura 5-4 muestra la revisión de funcionamiento del motor paso a
paso. Preparar una fuente de energía de aproximadamente 6V. Conectar el terminal positivo (+)
de la fuente al terminal 2 y 5, y el terminal negativo (-) a los terminales 1 y 4, 3 y 4, 3 y 6, 1 y 6 y
tratar de captar alguna vibración. Si se percibe vibración, indica funcionamiento normal del motor.
Adicionalmente, conectar un osciloscopio al terminal de salida del motor para revisar la forma de
onda.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
44/85
44
La figura 5-5 muestra un ejemplo de forma de onda de salida del motor paso a paso. Si la forma
de onda indica que la fuerza contra electromotriz de la bobina es de 30V o más, esto es normal.
La muestra el número de variación de pasos por condición de carga del motor.
Condición Requerida Condición de Carga Valor especifico (Nº de pasos)
Todos los sistemas eléctricos OFF
después del calentamiento del motorInterruptor A/C OFF
Pasos 2-20 (normalmente 9
pasos)
Motor en ralentí Interruptor A/C ON Incremento de pasos 8-50
Motor en ralentí, interruptor A/C OFF Cambio N-D en A/T Incremento de pasos 5-30
Interruptor A/C ON Cambio N-D en A/T Incremento de pasos 5-40
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
45/85
45
Capítulo. 6 Bujías
1. Fundamentos de las BujíasLas bujías tienen dos funciones primarias:
(1) Encender la mezcla aire/combustible
(2) Remover el calor desde la cámara de combustión
Las bujías transmiten la energía eléctrica que convierte el combustible en energía de trabajo.
Debe aplicarse una cantidad suficiente de voltaje por el sistema de encendido para producir una
chispa entre los electrodos de la bujía. Esto se llama “Desempeño Eléctrico”.
La temperatura de la punta de la bujía debe mantenerse lo suficientemente baja para prevenir el
preencendido, pero lo suficientemente alta para prevenir el hollín. Esto se llama “DesempeñoTérmico” y está determinado por la selección del rango térmico.
Es importante recordar que las bujías no producen calor, solo pueden emitir calor. Las bujías
funcionan como un intercambiador de calor al extraer la energía térmica no deseada desde la
cámara de combustión y transferir el calor al sistema de enfriamiento del motor. El rango térmico
está definido por la capacidad de la bujía para disipar el calor.
La relación de transferencia de calor está determinada por:
(1) El largo de la zona de aislación
(2) El volumen de gas alrededor de la zona de aislación
(3) El material o construcción del electrodo central y el aislante de porcelana
El rango térmico de una bujía no tiene relación con el voltaje actual transferido por la bujía. Más
bien, el rango térmico es una medición de la capacidad de la bujía para remover calor desde la
cámara de combustión. La medición del rango térmico está determinada por varios factores; el
largo del centro del aislante cerámico y su capacidad para absorber y transferir el calor de la
combustión, la composición del material de aislación y el material del electrodo central.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
46/85
46
1) Relación de Calor y Flujo de la Ruta de Calor de las Bujías
El largo del extremo de aislación es la distancia desde la punta de encendido del aislante hasta el
punto donde éste se une con el cuerpo metálico. Como la punta del aislante es la parte más
caliente de la bujía, la temperatura de ésta es un factor principal en el preencendido y la
producción de hollín. Si la bujía está instalada en una cortadora de césped, bote o automóvil de
carrera, la temperatura del extremo debe permanecer a alrededor de 500~850ºC. Si la
temperatura del extremo es menor que 500ºC, el área de aislación que rodea al electrodo central
no será lo suficientemente caliente para quemar el carbón y los depósitos en la cámara de
combustión. Estos depósitos acumulados pueden formar hollín en la bujía lo que producirá fallas
de encendido. Si la temperatura del extremo es superior a 850 C°, la bujía se sobrecalienta, lo que
puede causar ampollas en la cerámica alrededor del electrodo central y fundir los electrodos. Esto
puede generar preencendido/ detonación y costoso daño al motor. En tipos idénticos de bujías, la
diferencia entre un rango térmico al próximo es la capacidad de remover aproximadamente 70 a
100ºC desde la cámara de combustión. En una bujía del tipo proyectado, la temperatura del
extremo de encendido aumenta entre 10 a 20ºC.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
47/85
47
2) Temperatura de la Punta y Apariencia del Extremo de Encendido
La apariencia del extremo de encendido también depende de la temperatura de la punta de la
bujía. Existen tres criterios básicos de diagnóstico para las bujías: buena, empastada y sobre
calentada. El límite entre las regiones de empaste y funcionamiento óptimo se llama temperatura
de auto limpieza de la bujía. La temperatura en este punto es para que el carbón acumulado y los
depósitos de combustión se quemen.
Teniendo en mente que el largo del extremo del aislante es un factor determinante en el rango
térmico de la bujía, mientras más largo el extremo de aislación, menos calor se absorbe y mayor es
el recorrido del calor para alcanzar las camisas de agua de la culata. Esto significa que la bujía
tiene una mayor temperatura interna y se dice que es una bujía caliente. Una bujía caliente
mantiene una mayor temperatura interna para quemar el aceite y depósitos de carbón y no tiene
relación con la intensidad o calidad de la chispa.
Por el contrario, una bujía fría con un extremo de aislación más corto absorbe más calor de la
cámara de combustión. El calor viaja una distancia menor y la bujía funciona a temperatura interna
más baja. Cuando se modifica el motor para mejor rendimiento, si está sujeto a cargas pesadas osi funciona a altas rpm por un periodo de tiempo significativo, requiere de un rango térmico frío.
Las bujías de tipo frío remueven más rápidamente el calor y reducen la posibilidad de
preencendido/detonación y fundición o daño de los electrodos (La temperatura del motor puede
afectar la temperatura de funcionamiento de las bujías, pero no su rango térmico).
Abajo se encuentra una lista de algunas causas externas que pueden influir en la temperatura de
funcionamiento de las bujías. Los siguientes síntomas o condiciones pueden afectar la
temperatura de la bujía. La bujía no puede crear estas condiciones, pero puede cumplir con los
niveles de temperatura, si no es así, disminuye el desempeño y puede ocurrir daño al motor.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
48/85
48
3) La Mezcla Aire/Combustible Afecta Seriamente el Desempeño del Motor
y la Temperatura de Funcionamiento de las Bujías.
(1) La mezcla rica de aire/combustible provoca caída en la temperatura de la punta de la bujía,
causando empaste y mala conductibilidad.
(2) La mezcla pobre de aire/combustible provoca aumento en la temperatura de la bujía y del
cilindro, resultando en preencendido, detonación y posibilidad de serio daño a la bujía y al motor.
(3) Es importante observar las bujías varias veces durante el proceso de puesta a punto para
conseguir la mezcla óptima de aire/combustible.
4) Las Altas Relaciones de Compresión/Inducción Forzada Elevan la
Temperatura de la Punta de la Bujía y del Cilindro.
(1) Se puede aumentar la compresión realizando una de las siguientes modificaciones:
Reducir el volumen de la cámara de combustión (es decir: pistones con domo, culatas con
cámaras más pequeñas, culatas rebajadas, etc.)
Incorporar inducción forzada (Óxido nitroso, Turbo cargador o Súper cargador)
Modificar el eje de levas
(2) Al aumentar la compresión, se requiere de bujías con rango térmico más frío, combustible de
mayor octanaje y precaución con el tiempo de encendido y la relación de aire/combustible. La
falla al seleccionar una bujía fría puede producir daño en ésta y en el motor.
5) Avance del Tiempo de Encendido
(1) Avanzar el tiempo de encendido en 10°provoca un aumento de temperatura en la punta de de
la bujía de aproximadamente 70-100ºC.
6) Velocidad y Carga del Motor
(1) El aumento en la temperatura de la punta de encendido es proporcional a la velocidad y carga
del motor. Cuando se conduce a una relación consistentemente alta de velocidad, o se
transporta cargas muy pesadas, debe instalarse bujías de un rango térmico más frío.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
49/85
49
7) Temperatura del Aire Ambiental
(1) Al caer la temperatura del ambiente, la densidad/volumen de aire aumenta, resultando en
mezclas pobres de aire/combustible(2) Esto produce mayores presiones/temperaturas en el cilindro y provocan aumento en la
temperatura del extremo de la bujía. Por lo tanto, se debe aumentar la carga de combustible.
(3) Al aumentar la temperatura, la densidad del aire disminuye, así también el volumen de admisión
y se debe reducir la carga de combustible.
8) Humedad
(1) Al aumentar la humedad, el volumen de aire en la admisión disminuye.
(2) El resultado es menor temperatura y presión de combustión, provocando una disminución en la
temperatura de las bujías y reducción de la potencia disponible.
(3) La mezcla de aire/combustible será más pobre, dependiendo de la temperatura ambiente.
9) Presión Barométrica/Altitud
(1) Esta también afecta la temperatura de la punta de la bujía.
(2) Mientras mayor la altitud, menor es la presión en el cilindro. Como la temperatura del cilindro
disminuye, también lo hace la temperatura de la bujía.
(3) Muchos mecánicos intentan “alcanzar” la puesta a punto cambiando el rango térmico de las
bujías.
(4) La solución real es calibrar el surtidor de mezcla aire/combustible para obtener más aire en el
motor.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
50/85
50
2. Tipos de Combustión Anormal
1) Preencendido
(1) Se define como encendido de la mezcla aire/combustible antes del tiempo de encendido
predeterminado.
(2) Es causado por puntos incandescentes en la cámara de combustión que pueden ser
provocados (o amplificados) por un tiempo de encendido muy avanzado, bujías muy calientes,
combustible de bajo octanaje, mezcla pobre de aire/combustible, compresión muy alta o
enfriamiento deficiente del motor.
(3) Puede ser apropiado cambiar a un combustible de más alto octanaje, bujías más frías, mezcla
aire/combustible más rica o menos compresión.(4) También puede ser necesario retrasar el tiempo de encendido y revisar el sistema de
enfriamiento del vehículo.
(5) El preencendido generalmente conduce a la detonación; preencendido y detonación son dos
eventos separados.
2) Detonación
(1) ¡Es el peor enemigo de las bujías! (Junto con el empaste)
(2) Puede romper el aislante o los electrodos de tierra.
(3) El preencendido generalmente conduce a la detonación.(4) La temperatura de la punta de la bujía puede elevarse por sobre 1.648C°(3000ºF) durante el
proceso de combustión (en un motor de competición)
(5) Es frecuentemente causada por puntos incandescentes en la cámara de combustión.
Los depósitos incandescentes causan el preencendido de la mezcla aire/combustible. Como el
pistón está siendo forzado hacia arriba por la acción mecánica de la biela, la explosión del
preencendido forzara el pistón hacia abajo. Si el pistón no puede subir (debido a la fuerza de la
explosión prematura) y no puede bajar (debido al movimiento hacia arriba de la biela),
comienza a golpetear de lado a lado. La onda de vibración resultante provoca un sonido
audible de golpeteo. Esto es detonación(6) Mucho del daño que un motor sufre cuando detona proviene del calor excesivo.
(7) Las bujías se dañan por las elevadas temperaturas y la onda de vibración que la acompaña.
3) Fallas de Encendido
(1) Se dice que una bujía tiene falla de encendido cuando no se le ha aplicado suficiente voltaje
para encender todo el combustible presente en la cámara de combustión al momento apropiado
de la carrera de potencia (algunos grados antes del punto muerto superior).
(2) Una bujía puede producir una chispa débil (o ninguna chispa) debido a una variedad de
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
51/85
51
razones, bobina defectuosa, demasiada compresión, holgura incorrecta de electrodos, bujía
empastada seca o húmeda, tiempo de encendido incorrecto, etc.
(3) Falla leve de encendido puede producir una pérdida de desempeño por razones obvias (si nose enciende el combustible, no se produce energía)
(4) Falla de encendido severo puede causar economía de combustible pobre, deficiente capacidad
de conducción y puede producir daño al motor.
4) Empaste
(1) Puede aparecer cuando la temperatura en la punta de la bujía es insuficiente para quemar el
carbón, combustible, aceite u otros depósitos.
(2) Produce fuga de chispa hacia el cuerpo metálico… la falta de chispa en los electrodos producirá
falla de encendido. (3) Las bujías empastadas en húmedo deben cambiarse... estas no encenderán.
(4) Las bujías empastadas en seco pueden limpiarse ocasionalmente cuando el motor alcance la
temperatura normal de funcionamiento.
(5) Antes de cambiar las bujías empastadas, asegurarse de eliminar la causa de esta condición.
5) Como leer una Bujía
Ejemplo) BPR5EY
- B: Diámetro de la rosca (14mm)- P: Perfil del aislante
- R: Bujía con resistencia (Utiliza una resistencia cerámica de 5 KΩ)
- 5: Rango Térmico
- E: Largo de la rosca (19mm),
- Y: tipo de la punta (V- Bujía de potencia)
(El tipo BK es 2.5 mm más corta que el tipo BP en el largo total)
Bujía con resistencia
La bujía llamada “xxRxxxx” tiene una resistencia de cerámica para reducir el ruido del sistema
de encendido.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
52/85
52
Instalación
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
53/85
53
7) Instalación
(1) Apretar la bujía con la mano hasta cuando la empaquetadura (arandela) está en contacto con el
bloque de cilindros.(2) En el caso de bujías nuevas, girar 180˚ adicionales.
(3) En el caso de bujías usadas, girar 30˚ adicionales.
(4) Si se utiliza llave de torque, mantener el torque de apriete (2.5~3.0kg-m).
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
54/85
54
Capítulo 7. Bobina de Encendido
1. Generalidades
La bobina de encendido actúa como un dispositivo que almacena y transforma energía. Está
provista de voltaje DC desde el alternador y suministra pulsos de encendido de alta tensión a las
bujías.
El motor MFI adopta un sistema de encendido
computarizado.
El ECM calcula el tiempo de encendido, avanzadel tiempo de encendido y controla las
detonaciones a través de la señal de los sensores.
Existen sistemas de encendido del tipo con
distribuidor y sin distribuidor.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
55/85
55
2. Tipo Con Distribuidor
En este tipo, el alto voltaje se genera en la bobina de encendido. Es distribuido a los 4 cilindrosutilizando el distribuidor. Generalmente, la bobina primaria la controla el transistor de potencia.
Por lo tanto, la energía se carga en la bobina primaria mientras el transistor esta ON. El alto voltaje
se genera en la bobina secundaria cuando el transistor se vuelve OFF. Entonces el alto voltaje se
conduce a las bujías a través del distribuidor.
3. Tipo Sin Distribuidor
En este tipo se encuentran dos o más bobinas de encendido. El ECM controla directamente la
bobina primaria. El alto voltaje es conducido a cada cilindro sin un distribuidor.
En el tipo sin distribuidor, ocasionalmente la bobina primaria es controlada por el transistor de
potencia. En tal caso, el transistor se encuentre dentro de la bobina. La operación de la bobina de
encendido y el transistor de potencia son iguales al tipo con distribuidor.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
56/85
56
4. Revisión
El método de revisión del sistema de encendido es el siguiente:
- Prueba de bujías
- Revisión de resistencia de la bobina
- Medición de forma de onda de la bobina de encendido en condición de arranque o ralentí.
Para realizar la prueba de bujías, remover el
cable de alta tensión de esta y comprobar la
generación de chispa desde el cable.
Como referencia, cuando la condición de
ralentí del motor no es buena, remover el
cable de alta tensión de cada cilindro uno a
uno y realizar la prueba de balanceo de
cilindros para comparar la condición del
motor. A través de esta prueba, se puede
encontrar el cilindro con problema y se puede
resolver inspeccionando el sistema
combustible, sistema de encendido, presión
de la cámara de combustión, los que pueden
influir en la combustión en el cilindro correspondiente.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
57/85
57
Para revisar la resistencia de la bobina, remover el conector y medir la resistencia primaria en el
conector. Para la resistencia de la bobina secundaria, remover el cable de alta tensión y medir laresistencia. Como cada valor de resistencia de la bobina difiere según el motor, es necesario
referirse al Manual de Servicio para los valores correctos.
Para revisar la forma de onda, debe medirse en la bobina primaria.
La forma de onda en la bobina primaria en el tiempo de encendido es parecida a la forma de onda
en la pantalla. Si no es así, revisar el voltaje de la batería, la condición de la conexión a tierra,
bujías, cable de alta tensión y transistor de potencia.
Para revisar el transistor de potencia, medir la forma de
onda.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
58/85
58
5. Análisis de Forma de Onda de Encendido
1) Forma de Onda de Encendido Secundario
(1) Medición de forma de onda del encendido secundario
Para leer la forma de onda de encendido puede utilizarse dispositivos típicos de puesta a punto u
osciloscopios. Utilizar el osciloscopio para diagnóstico del sistema de encendido involucra
comparar la forma de onda observada en la pantalla y la forma de onda normal. En particular, se
puede averiguar si es posible utilizar el osciloscopio para observar el alto voltaje secundario de
encendido. Como el procedimiento de medición puede diferir según los instrumentos de medición
y la configuración del sistema de encendido del motor, es necesario referirse a los manuales de
servicio correspondientes y los manuales de operación del medidor. Para medir la forma de onda
del encendido secundario con el Hi-scan o GDS, es necesario un dispositivo adicional.
2) Forma de onda del encendido secundario
La figura 7-4 muestra un ejemplo típico de segunda forma de onda. La parte A corresponde al
movimiento de apertura del contacto de control en un sistema mecánico de encendido o cuando el
transistor se vuelve OFF en un sistema de encendido electrónico. La corriente primaria se
interrumpe en la bobina de encendido y el voltaje secundario aumenta debido a la auto inducción
de la bobina y a la inducción mutua que genera alto voltaje en la bobina secundaria. La parte B
representa el voltaje de encendido en el momento de descarga de la bujía. La parte A~B se llama
“línea de encendido”. La altura de esta línea representa el voltaje de salida de la bobina de
encendido necesario para generar la chispa en los electrodos de la bujía o en la tapa del rotor del
distribuidor. Una vez que se genera la chispa en la bujía, el voltaje se reduce al nivel necesario
solo para mantener la chispa. Es decir, el voltaje desciende al nivel “C”. El periodo C ~ D es la
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
59/85
59
“duración de la chispa” o “línea de chispa”. El periodo de duración de la chispa tipo alcanza 1.0 ~
2.0 ms. En la parte D, la energía remanente en la bobina no es suficiente para mantener la chispa
y desaparece. Sin embargo, la energía en la bobina a bajo nivel se extingue atenuándose yoscilando. En la parte E el platino se cierra o el transistor queda ON. El periodo E ~ F representa
el tiempo de flujo de corriente en la bobina primaria y se llama “periodo de reposo”. En la parte F,
el platino abre o el transistor queda en OFF y se repite el procedimiento descrito. En la mayoría de
los sistemas de encendido controlados electrónicamente, el periodo de reposo varía. Es decir, el
aumento de rpm del motor aumenta dicho periodo, con el fin de obtener energía para el encendido.
En la parte D de la figura 7-4, finaliza la descarga y el remanente de energía eléctrica acumulada
en la bobina (energía residual) se descarga al circuito. Entonces, el periodo D ~ E representa el
estado de platino abierto, la inductancia de la bobina L y la capacitancia del condensador C afecta
la forma de onda resultando en una oscilación L ~ C y una atenuación de la forma de onda.
Típicamente estos son 3 ~ 6 ciclos. Aunque la bobina de encendido y el condensador estén
normales, cuando la energía residual es excesiva, entonces habrá más ciclos. Cuando la energía
residual es muy baja, los ciclos serán menos. La resistencia del circuito secundario decide la
magnitud de la energía residual. Si la resistencia en el lado secundario es muy alta, el suministro
de energía para el encendido se eleva demasiado y genera excesiva energía residual.
(3) Análisis de la Forma de Onda Secundaria de Encendido
Para generar chispa que supere la resistencia de la separación de los electrodos de la bujía y en la
tapa del rotor del distribuidor se requiere alto voltaje. Por lo tanto, mayor voltaje de encendido
implica mayor separación de electrodos y un menor voltaje implica una menor separación. La
distribución desigual de la mezcla de combustible o inyectores obstruidos pueden provocar
cambios en el voltaje de encendido. El voltaje de encendido necesario depende de diferentes
parámetros, como la separación de electrodos, presión de compresión en el cilindro, temperatura
de los electrodos, relación de la mezcla aire/combustible, tiempo de encendido, proporción EGR,
etc. Mayor separación de electrodos en la bujía requiere de mayor voltaje. Debido a esto, cuando
se utiliza bujías por periodos extensos y se desgasta el electrodo central, requieren de mayorvoltaje que las bujías nuevas. La alta presión de compresión eleva la densidad de la mezcla con la
separación de los electrodos y por lo tanto requiere de mayor voltaje. La alta temperatura en el
electrodo central de la bujía estimula la emisión de electrones en este, requiriendo que el voltaje se
reduzca. Una menor relación de la mezcla requiere de un mayor voltaje de encendido. Un tiempo
de encendido avanzado suministra chispa a una presión de compresión relativamente baja y por lo
tanto requiere de menor voltaje. Una mayor proporción EGR reduce la temperatura de combustión
y de ese modo la temperatura del electrodo, elevando el voltaje requerido. Además, el espesor del
electrodo central, su forma, la humedad y polaridad también tienen efecto en el voltaje requerido.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
60/85
60
En caso de forma de onda de encendido anormal, se debe investigar si un cilindro en particular o
todos los cilindros generan esta forma de onda. Si todos los cilindros generan voltaje anormal, se
deben revisar los elementos comunes (ejemplo: cables de bujías, relación de compresión de loscilindros implicados o relación de la mezcla, separación de electrodo de la bujía, etc.) Representar
cada forma de onda consecutivamente como en la figura 7-5 facilitará la revisión. El voltaje de
encendido debe ser uniforme dentro del valor especifico para cada cilindro y la variación de voltaje
entre los diferentes cilindros debe estar entre 3kv.
La figura 7-6 representa la ausencia de chispa. El síntoma puede aparecer en uno o más cilindros.
Si todos los cilindros tienen el síntoma, es indicación de que la bobina de encendido no está
generando alto voltaje suficiente. Si la separación de electrodos de la bujía es normal, esto podría
implicar bobina de encendido defectuosa o dispositivo de protección deteriorado. Un rotor de
distribuidor roto o gastado o tapa de distribuidor fisurada pueden generar el mismo síntoma al
aumentar la separación de la tapa del rotor del distribuidor.
-
8/20/2019 Actuadores electronicos
61/85
61
La línea de chispa deberá ser recta u horizontal como se ilustra en la figura 7-7 parte A. La parte B
representa el punto normal de encendido pero con inclinación hacia arriba. Esto indica una mayor
separación de electrodos de la bujía. Una mezcla diluida, alta relación de compresión o electrodos
desgastados de la bujía puede genera