96834642 osciloscopio automotriz 2010 v 1 0

Material preparado por: Omar Antonio Araque

CONVENIO ESPECIAL DE COOPERACIN No. 00036 DEL 2010 CELEBRADO ENTRE EL SENA Y ASOPARTES

BIENVENIDOS

Convenio SENA / ASOPARTES



CARACTERSTICAS,

APLICACIN E

INTERPRETACIN DEL

OSCILOSCOPIO AUTOMOTRIZ



REFLEXIN

La tecnologa facilita todo tipo de operacin, solamente

Cuando se tiene, un uso correcto de ella con el conocimiento adecuado.



1. Porttil y de tamao reducido.

2. Fcil de utilizar y con el mnimo de botones posible.

3. Robusto para el trabajo sometido a vibraciones, calor e incluso golpes.

4. Con funciones de multimetro para no tener que cambiar de instrumento.

5. Digital con posibilidad de detener y grabar la imagen para analizarla con detalle.

CMO DEBE SER UN OSCILOSCOPIO

AUTOMOTRIZ?



6. De dos canales para poder analizar dos seales diferentes a la vez.

7. Con trazado de grficas para analizar una seal en el tiempo.

8. Con posibilidad de actualizacin de software para adaptarlo a verificaciones de nuevos componentes.

9. Que disponga de un manual de instrucciones claro y detallado, especificando la forma de conexin correcta de todos los elementos a comprobar en el automvil.

CMO DEBE SER UN OSCILOSCOPIO

AUTOMOTRIZ?



PUERTOS DE ENTRADA

Imagen 1



LLAVES DE CONTROL

Imagen 1



VOLTAJE POR DIVISIN (V/d)

1

1

1

1

1

1

1

Imagen 2

0




.5

.5

.5

.5

.5

.5

.5

Imagen 2

0




5

5

5

5

5

5

5

Imagen 2

0




1

1

1

1

1

1

1

Imagen 2

0



TIEMPO POR DIVISIN (T/d)

1 1 1 1 1 1 1 1 1

Imagen 3

0




1 1 1 1 1

1 1 1 1

Imagen 3

0




.2 .2 .2 .2 .2 .2 .2 .2 .2

Imagen 3

0




10 10 10 10 10 10 10 10 10

Imagen 3

0



PENDIENTE DE DISPARO

Imagen 3

0



NIVEL DE DISPARO

Imagen 3

0



PENDIENTE DE DISPARO

Imagen 3

0



NIVEL DE DISPARO

Imagen 3

0



TERMINOS GENERALES

Imagen 3

0

Amplitud de

Voltaje

Vpp



TERMINOS GENERALES

Imagen 3

0

Voltaje Pico

Vp



TERMINOS GENERALES

Imagen 3

0

Voltaje Eficaz

Vrms



TERMINOS GENERALES

Imagen 3

0

Periodo



TERMINOS GENERALES

Imagen 3

0

Frecuencia



CICLO

es la parte de la onda que se repite.

Para determinar el ciclo nos tenemos que fijar en un punto de la onda, de manera que el ciclo estar comprendido desde ese punto hasta que se vuelva a repetir.

La forma de onda es la representacin grfica de una seal que muestra el tiempo en el eje horizontal y el valor de tensin en el eje vertical.

TERMINOS GENERALES



PERIODO

Es el tiempo que tarda una onda en realizar un ciclo completo.

El periodo puede medirse directamente en pantalla.

Si contamos el nmero de divisiones que contiene el ciclo y lo multiplicamos por la base de tiempo, tendremos la duracin del periodo en segundos.

TERMINOS GENERALES



PERIODO

Ejemplo:

Si el ciclo ocupa 4 cuadrados y la base de tiempo es 125 s/d.

El periodo ser a 4 x 125 = 500 s,

o lo que es igual a 0,5 milisegundos.

TERMINOS GENERALES



FRECUENCIA

Es la definicin del nmero de ciclos que se repiten en un segundo.

La unidad de frecuencia es el hercio (Hz) que equivale a un ciclo por segundo (1 c/s).

Existe una relacin entre el periodo y la frecuencia, de modo que la frecuencia es la inversa al tiempo que tarda un ciclo.

TERMINOS GENERALES



FRECUENCIA

Expresado matemticamente es:

f = 1/t

t = 1/f

Siendo:

f = frecuencia

t = periodo.

TERMINOS GENERALES



FRECUENCIA

Ejemplo: todos tenemos presente que la frecuencia de la red domstica es 50 Hz.

Si queremos saber el tiempo que dura un ciclo:

t = 1/f = 1/50 = 0,020 segundos

O si tenemos el periodo, la frecuencia, ser:

f = 1/t = 1/0.020 = 50 Hz.

TERMINOS GENERALES



AMPLITUD

Se define como el valor de tensin instantneo o el valor de pico a pico.

Es decir, la altura que tiene la seal elctrica con respecto a la lnea de cero voltios o la distancia entre el pico positivo y negativo en el caso de corriente alterna.

Para saber su valor, recordemos que hay que contar los cuadros y multiplicar por la escala voltios/divisin.

TERMINOS GENERALES



Hemos hablado de corriente continua y de corriente alterna, pero existe un tercer tipo que posee las caractersticas

de ambas.

Son los impulsos.

Para controlar el perfecto funcionamiento de distintos actuadores como electrovlvulas, inyectores, motores de ralent, los mdulos de control electrnico generan impulsos de mando sobre el actuador.

CARACTERSTICAS DE LAS ONDAS DE

IMPULSOS



El control puede hacerse de dos formas distintas:

1. enviando impulsos de corriente continua y variando la frecuencia

2. manteniendo la frecuencia constante y variando la anchura del impulso.

En los dos casos se consigue regular la corriente de mando que pasa por el actuador y, en consecuencia, su funcionamiento


IMPULSOS



El procedimiento de regulacin ms empleado es el de frecuencia fija y variacin de tiempo de trabajo.

A este mtodo se le conoce con distintos nombres, tales como: regulacin por ciclo de trabajo variable, variacin del Dwell, variacin del factor de trabajo o PWM (modulacin de ancho del pulso).

Este mtodo es empleado para el control de las electrovlvulas de inyeccin, para el mando regulado de algunos actuadores de ralent, para la activacin de diferentes electrovlvulas, etc.


IMPULSOS



Los actuadores reciben impulsos de mando con una tensin y frecuencia fija, y se hace variar la relacin entre la anchura del impulso a nivel bajo (masa) y alto (tensin de batera); se modifica la relacin entre la seal cuando trabaja y cuando no trabaja.

El resultado final es que los dispositivos a controlar reciben una corriente perfectamente regulada y el modulo de control electrnico no se somete al peligro que supone la alimentacin continua, por el exceso de temperatura y consumo que se produce.

El periodo de trabajo puede medirse en porcentaje, Dwell o en tiempo en milisegundos segn nos interese en cada caso.


IMPULSOS



ANCHO DE PULSO MODULADO

100 %

OFF OFF OFF

10%

90%

ON ON

Imagen 3

0

12



ANCHO DE PULSO MODULADO

100 %

OFF OFF

90%

10%

ON ON ON

Imagen 3

0

12



HALLAR CICLO DE TRABAJO

100 %

OFF

25%

75%

ON

5 ms 5 ms 5 ms 5 ms Imagen 3

0

12

V/div = 2V t/div = 5 mS

Ciclo de trabajo (D) Es igual a

Periodo activo (t-) Dividido

Periodo total (t) Multiplicado por 100

D = (t-/t)*100

D = (0,015/0,020)*100

D = (,015/,020) = ,75*100 = 75%



HALLAR CICLO DE TRABAJO

100 %

OFF

75%

25%

ON

1 ms 1 ms 1 ms 1 ms Imagen 3

0

12 Ciclo de trabajo (D)

Es igual a Periodo activo (t-)

Dividido Periodo total (t)

Multiplicado por 100

D = (t-/t)*100

D = (0,001/0,004)*100

D = (,001/,004) = ,25*100 = 25%

V/div = 2V t/div = 1 mS



Sensor MAP Sensor MAF Sensor TPS

Sensor ECT Sensor IAT Sensor O2

Sensor PFE Sensor DPFE Sensor VAF

SEALES ELECTRICAS DEL TIPO DC

(ANALOGAS)



Sensor CKP Sensor CAM Sensor VSS

Sensor KS Sensor ABS

Sensores Tipo Reluctancia Variable (Magnticos)

SEALES ELECTRICAS DEL TIPO AC

(ANALOGAS)




Sensor MAP Sensor MAF

Sensores Tipo Efecto HALL

SEALES ELECTRICAS DEL TIPO DIGITAL




Sensores Tipo pticas

SEALES ELECTRICAS DEL TIPO DIGITAL



Activacin de Inyectores Control de encendido

Control de EGR Control de EVAP

Control IAC / ISC

SEALES ELECTRICAS ANCHO DE PULSO

MODULADO



Sensor de la Temperatura del Anticongelante

(Coolant Temperature Sensor)



Sensor de la Temperatura del Aire Entrante

(Intake Air Temperature)



Sensor de Posicin de Mariposa

(Throttle Position Sensor)



ste es alimentado con 5V de referencia y una seal de

tierra enviados por el ECM.

Estas seales son tpicamente compartidas con otros sensores.



ESTRATEGIAS DE DIAGNOSTICO

Equipo: Osciloscopio

Aplicacin: Todos los vehculos

Conexiones Conectar la terminal de prueba positiva al lado de la salida (seal) del sensor.

La punta negativa a tierra.




AJUSTAR RANGO

Escala de voltaje Aproximadamente una cuarta parte del voltaje de referencia

Tiempo Base

Prueba a Baja Velocidad

500 milisegundos por divisin

Prueba a Alta Velocidad


Nivel de Disparo (trigger) 100 milivoltios por encima del voltaje base.

Pendiente o Inclinacin (slope) Positiva



Forma de onda normal




Asegurmonos que la funcin de "auto-disparo (trigger)" est desactivada, y que el osciloscopio est ajustado para capturar una seal de barrido nica.

Siempre debemos verificar este tipo de sensor moviendo el eje de la mariposa lentamente, luego otra vez, movindolo rpidamente.

Algunas veces los problemas solo aparecen a una

velocidad y no a la otra.




Lo que debemos observar

El osciloscopio debera comenzar su trazo en el momento que comenzamos a mover el eje de la mariposa, La seal de voltaje deber subir suavemente, luego bajar suavemente

Los picos, las interrupciones o las cadas intermitentes de voltaje en la forma de la onda indican un problema en el sensor.



Forma de onda irregular (dao en el sensor TPS)



Sensor de Presin Absoluta del Multiple de Admisin

(Manifold Absolute Pressure)



La seal del sensor MAP es una de las ms importantes seales de entrada de informacin para el ECM.





Aplicacin: Todos los vehculos






AJUSTAR RANGO

Escala de voltaje Aproximadamente una cuarta parte del voltaje de referencia

Tiempo Base

Prueba a Baja Velocidad


Prueba a Alta Velocidad


Nivel de Disparo (trigger) 100 milivoltios por encima del voltaje base.

Pendiente o Inclinacin (slope) Positiva



Forma de onda normal Sensor tipo anlogo




El voltaje del sensor varia de acuerdo al vaco del motor.

Siempre debemos someter este sensor al calor, frio y a las vibraciones durante la prueba.





La forma de onda debe mostrar una elevacin suave al incrementarse la seal de voltaje.

La forma de onda debe mostrar una cada suave a medida que disminuya la seal de voltaje

Los picos, las interrupciones o las cadas intermitentes de voltaje en la forma de la onda indican un problema en el sensor.





Aplicacin: Vehiculos de la marca Ford ms recientes con sistemas EEC-IV






AJUSTAR RANGO

Escala de voltaje Dos (2) voltios por divisin

Tiempo Base Dos (2) milisegundos por divisin

Nivel de Disparo (trigger) Dos (2) voltios

Pendiente o Inclinacin (slope)

Positiva



Forma de onda normal Sensor tipo anlogo




La frecuencia varia de acuerdo al vaco del motor

Siempre debemos someter este sensor al calor, frio y a las vibraciones durante la prueba.





La seal pulsa entre un voltaje de referencia de 5 voltios y tierra.

Los pulsos superiores deberan alcanzar el voltaje de referencia.

Los pulsos inferiores deberan alcanzar los 600 milivoltios con respecto a tierra.

Los pulsos deben ser parejos y bien cuadrados.



Sensor de Flujo de Masa de Aire

(Mass Air Flow)



El sensor MAF mide la cantidad de aire que est entrando al motor.

sta es una seal de carga de aire sobre el motor

(load signal)



Sensor de Oxigeno

(O2)





Aplicacin: Todos vehiculos


La punta negativa a tierra del sensor.




AJUSTAR RANGO

Escala de voltaje 200 milivoltios por divisin

Tiempo Base 200 milisegundos por divisin

Nivel de Disparo (trigger) 450 milivoltios


Positiva

Nota: Disminuya el nivel cero de voltaje a una (1) divisin desde la parte inferior de la pantalla




Asegurmonos que el motor est a una temperatura normal de operacin y que el sensor de oxgeno est totalmente calentado.

Operemos el motor a 2500 RPM por aproximadamente

dos minutos para llevar al sensor a una temperatura normal de operacin.




Utilicemos algn medio para enriquecer la mezcla del motor y verifique si el voltaje del sensor de oxgeno puede elevarse por encima de

800 milivoltios.

Forcemos el motor a funcionar pobre, veamos si el

voltaje del sensor de oxgeno puede disminuir por debajo de los 175 milivoltios.




Mientras el motor est aun funcionando con mezcla pobre, abramos totalmente la mariposa del acelerador de una forma rpida y verifiquemos el voltaje del sensor de

oxgeno.

El voltaje deber aumentar en menos de 100 milisegundos.




Seal del sensor de oxgeno elevndose a una condicin

completamente rica




Seal del sensor de oxgeno disminuyendo a una condicin

completamente pobre




Cambio parcial

Un cambio parcial podra ser causado por un sensor de oxgeno lento, o por un problema en el sistema de control de combustible, como una fuga de vaco o una manguera del sensor MAP restringida.




Seal del sensor de oxgeno polarizado

Podemos llegar a pensar que esta seal se ve bien, pero si observamos detenidamente veremos que el voltaje nunca desciende por debajo de 200 mV. Este sensor de oxgeno est polarizado (tiene una tendencia) ligeramente alto.




Falla de encendido (Misfire)

Aqu se muestra como aparece una falla de encendido en la forma de onda del sensor de oxgeno. La seal del sensor parece cambiar de una forma demasiado rpida, debido a que la falla de ignicin empuja olas de oxgeno hacia el sensor.



Sensor de Detonacin

(KS)





Aplicacin: Todos vehiculos


La punta negativa a una buena tierra.




AJUSTAR RANGO

Escala de voltaje 200 milivoltios AC por divisin

Tiempo Base 50 milisegundos por divisin

Nivel de Disparo (trigger) 50 milivoltios


Positiva

Nota: Ubique el nivel cero de voltaje al medio de la pantalla



Sensores de Referencia

(RPMS y Angulo de Giro)



Sensor de Reluctancia Variable



Sensor de Efecto Hall



Sensor ptico



Sensor de Reluctancia Variable



Verificacin con un Osciloscopio Digital (DSO) y un Multmetro

con Capacidad de Grficas



Verificacin con un Osciloscopio Digital (DSO) y un Multmetro

con Capacidad de Grficas

Amplicacion de La seccion

Intermedia, Ver la escala



La Seccin del Momento de Saturacin de la Bobina (The Dwell Section)

Momento de saturacion del primario!!!



DEFINICIONES Y TERMINOS EN AC

Impedancia: la aparente oposicion en un circuito electrico al flujo de corriente alterna y que es analogo a la actual resistencia electrica en los circuitos de DC Inductancia: una propiedad de un circuito electrico por la cual una fuerza electromotriz es inducida en esta por una variacion de corriente sea en el circuito mismo o en un circuito cercano a el. Reactancia: la parte de la impedancia de un circuito alterno que es debido a la capacitancia y/o inductacia y que es expresada en ohms.



Formas de Onda de la Corriente del Primario

(Voltaje Comparado a Corriente)

El embobinado del primario, se RESISITE a los cambios rapido en el flujo de corriente al empezar a

formarse el campo magnetico

REACTANCIA INDUCTIVA





sobre voltaje en primario

Saturacion de la bobina mas rapida

Incremento de corriente Aumenta la pendiente





Reduccion de voltaje o alta resistencia en primario

Saturacion de la bobina mas lenta

Reduccion de corriente disminuye la pendiente



Interpretacin de la Forma de la Onda del Circuito Secundario

ASI COMO PODEMOS TENER FORMA DE ONDA EN EL PRIMARIO, EL SECUNDARIO TAMBIEN TIENE SU INTERPRETACION



Ilustracin 5-38

Su altura depende de la cantidad de resistencia

presente en:

Cable de bobina

Distribuidor

Tapa y rotor (cuando aplica)

Cables secundarios

Bujias

Calibracion de electrodos

Mezcla en el cilindro

Presion en el cilindro




Ilustracin 5-38

Si fueran necesarios 25kV para vencer la

resistencia total del cilindro #1 debido a una mala

calibracin de buja, entonces la bobina debe

generar 25kV de energa

Pero si en el primario tenemos alta resistencia u

otro problema asociado entonces NO llegariamos

a los 25kV tal vez 8, 10, 21 o 23 kV

Recuerde

la energia del secundario, depende del buen

estado del primario !!!




Ilustracin 5-38

El voltaje de disparo oscila entre 8 a 12kV en

ralenti.

En los sistemas DI, la altura de la linea de

disparo en todos los cilindros no debe variar mas

del 20% entre la mas baja y la mas alta.

En los sistemas waste spark, hay variacion de

exceso del 20% debido a que tenemos bujias con

polaridad invertida. Se veran diferencias de 4 a

8kV




Ilustracin 5-38

El nivel de voltaje al cual se ubica se conoce como: voltaje de quemado

La longitud de la lnea de chispa es conocida como: tiempo de quemado (duracin 2mS aprox.) que depende de:

La cantidad de resistencia en el secundario Cable de bobina, Distribuidor, Cables

secundarios, Bujas, Calibracin de electrodos, mezcla en el cilindro, Presin en el cilindro

Energa disponible en la bobina


Linea de fuego

Linea de chispa

Son inversamente proporcionales !!!



Ilustracin 5-38 Interpretacin de la Forma de la Onda del Circuito Secundario

bujas muy cerradas corto a tierra mezcla rica

bujas muy abiertas mezcla pobre cable abierto (sin contacto) baja compresin



Ilustracin 5-38

Energia residual de la bobina conocidas

como ondas de disminucin

Linea de 0V, su longitud es inversamente

proporcional al N cilindros del motor y a las

rpm motor





Cantidad de tiempo que fluye la corriente por el primario



Ilustracin 5-40

Mas de 8kV

del Vmax de la

linea de fuego;

minimo 2kV

0V

menor a 0V

0V




Ilustracin 5-45

IDENTIFICACION DEL CIRCUITO PRIMARIO

IDENTIFICACION DEL CIRCUITO SECUNDARIO

VERIFICACION ANGULOS DE AVANCE RALENTI

2500rpm

ALTA MARCHA

MEDICION DE RESISTENCIAS EN BOBINAS

VERIFICACION DE SUMINISTRO VOLTAJE A LA ENTRADA DE LA BOBINA

VERIFICACION DE CAIDA DE VOLTAJE A LA ENTRADA DE LA BOBINA

LECTURA DEL SENSOR CKP CON OSCILOSCOPIO

LECTURA E INTERPRETACION DE SEAL DE CIRCUITO PRIMARIO CON OSCILOSCOPIO

LECTURA E INTERPRETACION DE SEAL DEL CIRCUITO SECUNDARIO CON OSCILOSCOPIO

PRACTICAS EN VEHICULOS ESPECIFICOS

96834642 osciloscopio automotriz 2010 v 1 0

Documents