Canales de Medicin

Jonathan Fernando Palacios Snchez Lazo de control ECU

ContenidoDescripcion del proceso de medicion4Qu es una ECU y cmo funciona?4Esquema de entrada y salida de seales a la ECU:6Condiciones de aplicacin7Estructura7Regulacin de los estados de servicio7Caudal de arranque7Servicio de marcha9Regulacin de ralent9Regulacin de la velocidad de marcha10Regulacin del caudal de referencia10Amortiguacin activa de tirones10Finalidad12ANEXO 1 & 2 SENSOR Y TRANSDUCTOR13Sensor CKP (Crankshaft Position Sensor)14Efecto hall14Generador15Sensor CMP (Cramshaft Position Sensor) Sensor de posicion de arbol de levas16incertidumbre asociada sensor ckp y cmp17Comprobaciones:17Sensor MAP (Manifold Absolute Pressure) Sensor de presin absoluta del mltiple18Incertidumbre asociada19Comprobaciones:20SENSOR MAF21INCERTIDUMBRE ASOCIADA23DIAGNOSTICO DE SENSORES MAF24Sensor KS (Knock Sensor) Sensor de picado o de detonacin25Incertidumbre asociada27Comprobaciones:27Sensor VSS (Vehicle Speed Sensor) sensor de velocidad del motor28sensores de temperatura29SENSOR DE TEMPERATURA DEL ANTICONGELANTE DEL MOTOR (ECT)29SENSOR DE TEMPERATURA DE AIRE DE ADMISION (IAT)30SENSOR DE TEMPERATURA DE GAS DE RECIRCULACION DE ESCAPE (EGR)31OPERACION DE SENSORES DE TEMPERATURA ECT, IAT Y EGR E INCERTIDUMBRE ASOCIADA32Sensor de oxigeno (sonda Lambda)33FUNCIONAMIENTO35Incertidumbre asociada38Calibracin38TPs( sensor de posicion de acelerador3939Incertidumbre asociada4041Anexo 3 Procesamiento de datos42Explicacin del Concepto bsico de dispositivos digitales modernos, definicin de bloques de trabajos:421) Bloque de Entrada422) Bloque de Procesamiento423) Bloque de salida:424) Bloque de Soporte42ecuaciones para el procesamiento de datos44Anexo 4 Controlador48Anexo 5 Alarmas y Despliegue de informacin49sistema de alarma check engine49despliegue de informacion herramienta de diagnostico50Despliegue de informacin51ESTRUCTURA DEL CODIGO DE FALLA (DTC)51Anexo 6 Actuadores53Inyectores53Bobinas de encendido54TPA (actuador de cuerpo de mariposa)56Valvula iac57Motoventiladores58Anexo 7 Protocolos ISO & SEA60Anexo 8 Accionador65Anexo 9Representacin del sistema66Diagramas elctricos66Comentarios67

descripcion del proceso de medicionQu es una ECU y cmo funciona?

Conocida por sus siglas en ingles engine control unit (unidad de control de motor) es la unidad electrnica de un vehculo la cual controla todos los componentes del automvil, debido a que en la actualidad el funcionamiento de este es un proceso automatizado.Es muy similar en funciones a la computadora del hogar, diferencindose ambas en que, mientras la del hogar es capaz de procesar palabras, conectarse a Internet, etc. la del automvil est especialmente creada para hacer ms eficiente al mismo.Estas computadoras tienen innumerables componentes electrnicos en su interior entre los que podemos mencionar a los microprocesadores, en gran nmero, montados en una placa impresa con cobre, que le permiten realizar clculos de los ms variados tendientes a mejorar la eficiencia del automvil y generalmente, a nadie le importa como lo hace a excepcin de los mecnicos especializados.La ECU avala las seales de los sensores externos y las limita al nivel de tensin admisible. Los microprocesadores calculan a partir de estos datos de entrada y segn campos caractersticos almacenados en memoria, los tiempos de inyeccin y momentos de inyeccin y transforman estos tiempos en desarrollos temporales de seal que estn adaptados al movimiento del motor. Debido a la precisin requerida y al alto dinamismo del motor, es necesaria una gran capacidad de clculo. A medida que la tecnologa avanza, estos micros se hacen cada vez ms comunes y avanzados lo que permite el manejo de mucha informacin proveniente de los sensores. Otra funcin de las ECU es la de guardar la informacin de las fallas a los efectos de que puedan ser detectadas por decodificacin en los talleres que posean el equipamiento adecuado.Las capacidades de las computadoras de vehculos varan mucho en cuanto a sus prestaciones y modelos de stos.Es as que, en algunos automviles las ECU pueden controlar nicamente la inyeccin de combustible y el sistema de ignicin, mientras que en otros, controlan adems el tablero de instrumentos, la temperatura interior, el sistema de frenos, etc.Las computadoras se incorporaron al final de los aos `70 cuando surgi la necesidad de controlar las emisiones de los gases de combustin, mientras se hacan los primeros experimentos con la inyeccin de combustible.El control del paso de combustible hacia los inyectores presentaba una enorme diversidad de requerimientos, lo que oblig al uso de un sistema que manejara una vasta variedad de datos y nada mejor que una computadora para hacerlo.Hasta la aparicin de la inyeccin, los vehculos tenan o venan provistos del carburador, que era el elemento mecnico encargado de controlar el paso del combustible y generalmente no eran lo suficientemente precisos dado que al corregirse en un sentido, se provocaba el desequilibrio en otro sentido.Para un sistema con computadora, las correcciones se efectan por programa (software) instantneamente y no en forma mecnica.Con el paso de los aos, todas las anomalas que pudieron tener los sistemas de inyeccin se fueron corrigiendo mediante el uso de computadoras cada vez ms poderosas, que mejoraron la performance de los automviles.Ahora bien, el desarrollo de estas computadoras tiene que ver con el manejo de datos que se le proporcionan desde afuera o para decirlo de otra manera, mientras que la computadora del hogar recibe datos del Mouse o del teclado, la computadora del automvil lo hace por medio de los sensores.Estos ltimos tambin fueron sufriendo modificaciones y mejoras para proveer de una informacin precisa y de calidad a las computadoras. Con las seales de salida se activan las etapas finales que suministran suficiente potencia para los actuadores de regulacin de presin del Rail y para la desconexin del elemento, adems se activan tambin actuadores para las funciones del motor (ejemplo: la retroalimentacin de gases de escape, actuador de presin de sobrealimentacin, rel para la electrobomba de combustible) y otras funciones auxiliares (ejemplo: rel del ventilador, rel de calefaccin adicional, rel de incandescencia, acondicionador de aire). Las etapas finales estn protegidas contra cortocircuitos y destruccin debida a sobrecargas elctricas. El microprocesador recibe retroinformacin sobre anomalas de este tipo as como sobre cables interrumpidos. Las funciones de diagnstico de las etapas finales para los inyectores reconocen tambin desarrollos deficientes de seal.Adicionalmente se retransmiten algunas seales de salida, a travs de interfaces, a otros sistemas del vehculo. Dentro del marco de un campo de seguridad, la unidad de control supervisa tambin el sistema de inyeccin completo.La activacin de los inyectores plantea exigencias especiales a las etapas finales. La corriente elctrica genera en una bobina con ncleo magntico una fuerza magntica que acta sobre el sistema hidrulico de alta presin en el inyector. La activacin elctrica de esta bobina debe realizarse con flancos de corrientes muy pronunciados, para conseguir una tolerancia reducida y una elevada capacidad de reproduccin del caudal de inyeccin. Condicin previa para ello son tensiones elevadas que se almacenan en memoria de la unidad de control.Una regulacin de corriente divide la fase de actuacin de corriente (tiempo de inyeccin) en una fase de corriente de excitacin y una fase de retencin. La regulacin debe funcionar con tal precisin que el inyector funcione en cada margen de servicio inyectado de nuevo de forma reproducible y debe adems reducir la potencia de perdida en la unidad de control y en el inyector.

Esquema de entrada y salida de seales a la ECU:

Elementos de entrada:1-Batera; 2- Velocmetro; 3- Sensor de rpm del cigeal; 4- Sensor de fase; 5- Sensor de sobrepresin; 6- Conducto de paso de combustible; 7- Sensor de control de la temperatura del gasleo; 8- Sensor de la temperatura del lquido refrigerante; 9- Caudalmetro; 10- Rampa de inyeccin con sensor de presin del combustible; 11- Interruptores del pedal de freno y de embrague; 12- Potencimetro del pedal del acelerador; por mencionar una gran parteElementos de salida 13- Cajetn electrnico de precalentamiento; 14- Toma de diagnosis; 15- Equipo de cierre antirrobo; 16- Regulador de presin en la bomba; 17- Bomba de alta presin; 18- Inyectores; 19- Bujas de espiga incandescente (calentadores); 20- Luz testigo de aviso de calentadores funcionando; 21- Electrobomba de combustible de baja presin; 22- Compresor de AC; 23- Vlvula EGR; 24- Luz testigo de funcionamiento del equipo electrnico; 25- Electroventilador mencionando los principales.

Condiciones de aplicacinA la unidad de control se le plantean altas exigencias en lo referente a:- la temperatura del entorno (en servicio de marcha normal, -40+85C)- la capacidad de resistencia contra productos de servicio (aceite, combustible, etc.)- la humedad del entorno- solicitaciones mecnicasIgualmente son muy altas las exigencias a la compatibilidad electromagntica (CEM) y a la limitacin de la irradiacin de seales perturbadoras de alta frecuencia.EstructuraLa unidad de control se encuentra dentro de un cuerpo metlico. Los sensores, los actuadores y la alimentacin de corriente, estn conectados a la unidad de control a travs de un conector multipolar. Los componentes de potencia para la activacin directa de los actuadores estn integrados en la caja de la unidad de control, de forma tal que se garantiza una buena disipacin trmica hacia la caja. La unidad de control existe tanto con caja estanqueizada, como tambin con caja no estanqueizada.Regulacin de los estados de servicioPara que el motor funcione en cualquier estado de servicio con una combustin optima, se calcula en la unidad de control el caudal de inyeccin adecuado en cada caso (figura de abajo). Para ello deben considerarse diversas magnitudes.Caudal de arranqueAl arrancar se calcula el caudal de inyeccin en funcin de la temperatura y del rgimen. El caudal de arranque se establece desde la conexin del interruptor de marcha (en la figura, el interruptor pasa a la posicin A) hasta que se alcanza un rgimen de revoluciones mnimo. El conductor no tiene ninguna influencia sobre el caudal de arranque.

Servicio de marchaBajo servicio de marcha normal, se calcula el caudal de inyeccin en funcin de la posicin del pedal del acelerador (sensor del pedal del acelerador) y del nmero de revoluciones (en la figura, el interruptor pasa a la posicin B del interruptor). Esto se realiza mediante el campo caracterstico del comportamiento de marcha.Quedan adaptados as de la mejor forma posible el deseo del conductor y la potencia del vehculo.Regulacin de ralentAl ralent del motor son principalmente el grado de rendimiento y el rgimen del ralent los que determinan el consumo de combustible. Una gran parte del consumo de combustible de los vehculos motorizados en el denso trfico rodado, recae sobre este estado de servicio. Por este motivo es ventajoso un rgimen de ralent lo ms bajo posible. Sin embargo, el ralent debe estar ajustado de tal forma que al rgimen de ralent bajo todas las condiciones, como red del vehculo cargada, acondicionador del aire conectado, marcha acoplada en vehculos con cambio automtico, servodireccin activada, etc., no descienda demasiado y el motor funcione irregularmente o incluso llegue a pararse. Para ajustar el rgimen terico de ralent, el regulador de ralent modifica continuamente el caudal de inyeccin hasta que el nmero de revoluciones real medido es igual al nmero de revoluciones terico preestablecido. El nmero de revoluciones terico y la caracterstica de regulacin estn influidos aqu por la marcha acoplada y por la temperatura del motor (sensor de temperatura del lquido refrigerante). Los momentos de carga externos estn acompaados por los momentos de friccin internos que deben ser acompasados por la regulacin de ralent. Estos momentos varan ligeramente pero continuamente durante toda la vida til del motor y dependen adems considerablemente de la temperatura. Regulacin de la suavidad de marchaDebido a tolerancias mecnicas y a envejecimiento, no todos los cilindros del motor generan el mismo par motor. Esto tiene como consecuencia un funcionamiento no redondo del motor, especialmente al ralent. El regulador de la suavidad de marcha determina ahora las variaciones del rgimen despus de cada combustin y las compara entre s. El caudal de inyeccin para cada cilindro se ajusta entonces en base a las diferencias de revoluciones, de forma tal que todos los cilindros contribuyen por igual a la generacin del par motor. El regulador de suavidad de marcha acta nicamente en el margen inferior de revoluciones.

Regulacin de la velocidad de marchaLa regulacin de la velocidad de marcha (Tempomat) se ocupa de la circulacin a una velocidad constante. El regulador ajusta la velocidad del vehculo a un valor deseado. Este valor puede ajustarse mediante una unidad de operacin en el tablero de instrumentos.El caudal de inyeccin se aumenta o se disminuye continuamente hasta que la velocidad real corresponde a la velocidad terica ajustada. Si estando conectado el regulador de la velocidad de marcha, pisa el conductor sobre el pedal de embrague o de freno, se desconecta el proceso de regulacin. Accionando el pedal del acelerador es posible acelerar superando la velocidad terica momentnea. Al soltar de nuevo el pedal del acelerador, el regulador de la velocidad de marcha ajusta de nuevo la velocidad terica vigente. Igualmente es posible, si esta desconectado el regulador de la velocidad de marcha, ajustar de nuevo la ltima velocidad terica seleccionada, con la ayuda de la tecla de recuperacin.Regulacin del caudal de referenciaNo siempre debe inyectarse el caudal de combustible deseado por el conductor o fsicamente posible.Esto puede tener las siguientes razones:- emisin excesiva de contaminantes,- expulsin excesiva de holln,- sobrecarga mecnica debido a un par motor excesivo o exceso de revoluciones,- sobrecarga trmica debido a temperatura excesiva del lquido refrigerante, del aceite o del turbocompresor.

El caudal de limitacin se forma debido a distintas magnitudes de entrada, por ejemplo masa: de aire aspirada, nmero de revoluciones y temperatura del lquido refrigerante.Amortiguacin activa de tironesAl accionar o soltar repentinamente el pedal acelerador, resulta una velocidad de variacin elevada del caudal de inyeccin y, por tanto tambin, del par motor entregado. La fijacin elstica del motor y la cadena cinemtica originan por este cambio de carga abrupto, oscilaciones en forma de tirones que se manifiestan como fluctuacin del rgimen del motor.

El amortiguador activo de tirones reduce estas oscilaciones peridicas del rgimen, variando el caudal de inyeccin con el mismo periodo de oscilacin; al aumentar el nmero de revoluciones, se inyecta menos caudal; al disminuir el nmero de revoluciones, se inyecta ms caudal. El movimiento de tirones queda as fuertemente amortiguado.A modo de ejemplo, para el control del sistema de inyeccin la computadora debe conocer cunto aire entra al motor en un determinado instante. Esto se hace mediante un sensor de flujo cuyos datos son procesados por la computadora con otras informaciones tales como la temperatura del aire, la presin y la velocidad del motor. Todas estas ltimas informaciones o datos son proporcionados por sensores colocados adecuadamente en diferentes partes del motor y conectados a la computadora y con estos datos, la ECU realiza millones de clculos por segundo para efectuar las correcciones necesarias a los inyectores. Esta calcula y procesa las seales de los sensores y enva la informacin al sistema de inyeccin que es el encargado de permitir el paso del combustible al motor.Para el caso de computadoras que controlan los sistemas de ignicin, se requieren de sensores que midan la velocidad del motor y la posicin del pistn. La computadora calcula el instante preciso en el cul debe enviar la seal al mdulo de ignicin para que salte la chispa y encienda la mezcla.Para el caso de los sensores montados en las ruedas, stos envan seales al sistema anti-bloqueo y si la computadora detecta que una rueda se mueve ms rpido que la otra, le ordena al sistema que la frene un poco a los efectos de igualarlas a todas en el desplazamiento. Todo esto se hace separadamente y para cada rueda.Finalidad La finalidad del empleo de las ECUs, fue principalmente el hacer vehculos ms eficientes, amigables con el ambiente, es decir que tanto la mezcla estequiomtrica de aire y combustible sea la adecuada para el momento de la ignicin, como los momentos de la inyeccin y disparo de bobina sean perfectamente sincronizados teniendo como resultado que las emisiones de gases efecto invernadero sean en menor cantidad, obtener ms potencia en un motor aunque sea un motor pequeo

ANEXO 1 & 2 SENSOR Y TRANSDUCTOR

El motivo por el cual estos dos anexos estn juntos es debido a que en este lazo de control cada sensor al mismo tiempo es su transductor porque su informacin mandada desde un principio es ya una seal elctrica, por lo tanto llega de forma directa del sensor ala ECU donde esta procesa la seal elctrica y la convierte en datos por medio de un software.

Estos sensores proporcionan a la ECU los datos necesarios para poder poner a funcionar los actuadores y hacer que el motor con un rendimiento ptimo cuyo objetivo es no emitir partculas contaminantes al medio ambiente.Sensor CKP (Crankshaft Position Sensor)Su nica funcin es informar a la computadora la posicin del cigeal por medio de pulsos de corriente, con esto la computadora libera pulsaciones con las que enciende los actuadores del sistema de encendido, inyectores y bobina con lo cual hacemos que funcione el motor. Existen dos tipos

Efecto hall: es un sencillo interruptor digital "on/off" que produce una salida digital reconocida y procesada por el ECU. El sensor se activa con un disco metlico giratorio con aberturas; este disco pasa entre el electroimn y el semiconductor. Un semiconductor tiene la capacidad de ser un conductor o un aislante dependiendo de si el semiconductor reconoce o est protegido ante el campo magntico. El campo magntico se activa y desactiva a travs del disco giratorio que pasa junto a los dos objetos. El efecto de un campo magntico capaz de pasar a travs de una de las "ventanas" detendr el flujo de tensin. Cuando la "ventana" se cierra, el flujo se restaura. Esta accin producir una onda cuadrada digital que ser reconocida por el ECM o el amplificador y no necesitar la circuitera del activador Schmitt para convertir la seal analgica en una seal digital.El sensor tendr sus tres conexiones caractersticas, que son: una conexin de tensin de alimentacin, una toma de tierra y la seal de salida. Al comprobarse con un osciloscopio, la onda cuadrada variar en amplitud, esto no se considera un problema ya que lo importante es la frecuencia, no la altura de la tensin. La salida tambin puede medirse en un multmetro con capacidad para medir frecuencias.Generador: En este tipo el sensor CKP est compuesto internamente por un imn rodeado por un embobinado, entonces al pasar los dientes del pin cerca del sensor se produce cambios en el campo magntico que se forma por la presencia del imn, esa variacin trabaja sobre el embobinado generando impulsos cada vez que uno de dichos dientes pasa cerca al sensor.Los impulsos son enviados a la computadora permanentemente y de acuerdo a la velocidad en la que lleguen se determina cuantas rpm se estn dando. El pin de la polea tiene en determinado sector una separacin ms grande entre sus dientes, esto es lo que determina el ngulo de posicin del cigeal. El sensor se mantiene fijo al motor mediante un perno, la distancia existente entre el sensor y la polea vara entre 0,3 y 1,7 mm.

Sensor CMP (Cramshaft Position Sensor) Sensor de posicion de arbol de levasTrabaja conjuntamente con el sensor CKP, se encarga de informar al ECM la posicin del cilindro nmero uno, es decir que con su seal se determina si el pistn est en tiempo de compresin o de escape mientras viaja al punto muerto superior. Puede ser un sensor hall u ptico, en ambos casos el funcionamiento es igual al sensor CKP. Si es de tipo con efecto Hall, su funcionamiento est en la placa de material semiconductor con una corriente elctrica internamente la que es cortada perpendicularmente por un campo magntico formado por 2 imanes permanentes, este corte produce que los electrones se vayan a los extremos de la placa en forma diferente por cada lado, la frecuencia de estos cortes determina el giro del eje de levas y por lo tanto se sabe la posicin del pistn. En el caso de ser un sensor ptico funciona conjuntamente con el sensor CKP, va ubicado en el distribuidor.

incertidumbre asociada sensor ckp y cmpComprobaciones:Revisin superficial, revisar visualmente si el sensor presenta suciedad, roturas, revisar que las conexiones estn en buen estado.Resistencia, con un hmetro comprobar la resistencia del sensor, esta debe oscilar entre 250 y 1500 ohms.Continuidad, comprobar con la ayuda de un multmetro la continuidad delos cables.Comprobar si la forma de la onda es correcta mediante un osciloscopio

Sensor MAP (Manifold Absolute Pressure) Sensor de presin absoluta del mltiple.Se encuentra ubicado en el mltiple de admisin, entre la mariposa de aceleracin y las vlvulas de admisin, ya sea conectado directamente al mltiple o a travs de caeras flexibles. Se encarga de medir la variacin de presin que se genera al entrar el motoren funcionamiento y la convierte en una seal de voltaje que es enviada a la computadora del vehculo. Esto lo realiza mediante eluso de un chip de silicn que contiene en su interior, el que asu vez posee unaresistencia elctrica internamente;este chip mantiene sellada una cmara sujeta a presin y por el otro lado est expuesto a la presin del mltiple de admisin, entonces al variar la presin dentro del mltiple se ejerce una contrapresin contra el chip lo que hace que se estire ose contraiga, eso hace que la resistencia interna que posee vare cambiando la seal de voltaje (5v), de esta manera la computadora conoce que existieron cambios de presin en el motor pudiendo entonces determinar el ancho de pulso de la inyeccin, el momento en el que se debe dar el salto de la chispa ,etc.

Incertidumbre asociada Cuando se reconoce una presin alta (chip extendido) se necesita una mayorentrada de combustible, mientras que si el chip no est expuesto a una gran presin se necesitara una menor cantidad de combustible.Los parmetros medidos en el sensor (limites de rango) dependen del lugar en donde se encuentre el vehculo (anivel del mar o a determinada altura), porejemplo:A nivel del mar: 1 bar (100 KPa).A 2800 metros sobre el nivel del mar (Quito): 0,73 bar (73 KPa) refirindonos al voltaje con la aleta de aceleracin cerrada marca 2,5 voltios y abierta al100% marca aproximadamente 4,5 voltios.

Comprobaciones:Comprobacin es visual, se debe revisar la superficie delsensoren busca de roturas, las conexiones de los cables (no deben estar sueltas o flojas), etc.Alimentacin, se debecomprobar con un voltmetro que los 5voltios con los que el sensor funciona lleguen a l.Masa, conectando el cable positivo de un voltmetro al positivo de la batera y el negativo a la masa del sensor debe marcar 12 voltios.Seal, se conecta el cable positivo del voltmetro a laseal delsensor y el negativo a la masa del vehculo, debe marca 2,5 voltios (en Quito con la aleta de aceleracin cerrada)Variacin de voltaje, la prueba anterior se la debe realizar con diferentes presiones para podercomprobar el cambio devoltajes, para estose debe usar una pistola de vaco generando diferentes presiones en el mltiple, a continuacin se muestra una tabla aproximada de las cadas de voltaje que se deben registrar: Continuidad, se debe comprobar con el pito de un multmetro si existe continuidad en cada uno de los cable desde el sensor hacia el ECM.

SENSOR MAFLos sensores de flujo de aire en realidad se llaman sensores de flujo de masa de aire y lo que hacen es convertir la cantidad aire que el motor aspira hacia la admisin en una seal de voltaje. La ECU necesita saber el volumen de aire para calcular la "carga del motor", es decir, la cantidad de trabajo que el motor est realizando. En consecuencia, esto es necesario para calcular cunto combustible inyectar, cuando iniciar la chispa en cada uno de los cilindros y cuando meter los cambios de velocidad de la transmisin, cuando el diseo del fabricante as lo indique (como sucede con muchas camionetas Jeep y Ford).El sensor de flujo de masa de aire se localiza directamente en el conducto de entrada de aire, entre el filtro de aire y el cuerpo de aceleracin, que es donde puede medir la cantidad de aire fresco que ingresa al motor.

Los componentes primarios internos de un sensor MAF son un termistor, un cable de platino de alta temperatura y un circuito de control electrnico. El termistor mide la temperatura del aire que ingresa al motor. El cable de platino es mantenido a una temperatura constante en relacin a la temperatura del termistor y ese mantenimiento de temperatura es realizado por el circuito de control electrnico. Un incremento en el flujo de aire ocasionar que el cable caliente de platino pierda calor con lo que disminuira su temperatura y entonces lo que sucede en esos milisegundos, es que el circuito de control electrnico dentro del sensor compensar esa prdida de calor del cable al enviar ms corriente elctrica a travs del cable para mantenerlo caliente. El circuito de control electrnico simultneamente mide el flujo de corriente con lo que enva una seal de voltaje en proporcin al flujo de corriente elctrica, es decir, entre mayor sea la cantidad de aire que entre al motor ese incremento de aire enfriar ms rpido al cable caliente, en consecuencia el circuito de control electrnico aumentar la corriente elctrica para calentar ms al cable de platino y justo cuando eso suceda, el mismo circuito de control electrnico se encargar de enviarle a la ECU una seal electrnica de incremento de voltaje; entre ms aire ingrese al motor mayor ser la seal de voltaje hacia la ECU.

INCERTIDUMBRE ASOCIADA

Este sensor permite medir flujos de aire del orden de 0,02 a 0.1 Kg/s con una incertidumbre total mxima de 12.2 % de la cantidad medida.

DIAGNOSTICO DE SENSORES MAFEl diagnstico del sensor MAF involucra revisiones visuales, de circuito y del componente. El conducto dentro del sensor MAF debe estar libre de residuos para que el sensor pueda operar normalmente. Si el conducto est obstruido, el motor por lo regular encender pero funcionar con falla, temblar y posiblemente se apagar sin que active un cdigo de falla DTC en la memoria de la PCM, convirtindose en una falla difcil de detectar.

Sensor KS (Knock Sensor) Sensor de picado o de detonacinEst ubicado en el bloque de cilindros, sujetado mediante un perno a torque(11 Nm. generalmente) para un mejor funcionamiento.Este sensor se encarga de detectar vibraciones, golpeteos o zumbidos que puedan producirse en el motor principalmente producto de la explosin generada en los cilindros; basa su funcionamiento en un cristal especial que posee internamente conocido como piezoelctrico capaz de convertir las vibraciones en seales elctricas.Al ser detectado un movimiento anormal el sensor enva una seal elctrica a una determinada frecuencia de acuerdo al grado de movimiento que se est produciendo, esto hace que la computadora retrase el tiempo de encendido 3 grados por segundo hasta que las vibraciones desaparezcan.

Incertidumbre asociada Comprobaciones:Como este sensor nicamente consta de un cable las comprobaciones se hacen ms fciles, principalmente porque este sensor es un generador de voltaje as que no tiene alimentacin para su funcionamiento. Se debe comprobar la continuidad en cada cable que llegue o salga del sensor y en el caso de tener acceso a un osciloscopio se puede medir la seal que produce al generarse vibraciones en el motor (tomar en cuenta que produce un voltaje alterno); como es razonable, la seal producida con vibracin ser menor a la que se produce con el motor funcionando normalmente .Nota: El sensor KS siempre est generando voltaje, pero al producirse movimientos fuera de lo normal en el motor la seal ser mucho ms alta y es esta la que se toma en cuenta.

Sensor VSS (Vehicle Speed Sensor) sensor de velocidad del motorEste sensor informa a la computadora si el vehculo se encuentra o no en movimiento mediante la utilizacin de la velocidad de la marcha, con dicha informacin la computadora procede a desactivar el control de velocidad de ralent. Esta informacin tambin es trasmitida al velocmetro elctrico. Funciona similarmente al sensor CKP de tipo hall, es decir que detecta el movimiento de los dientes de un pin y mediante su imn permanente genera unos pulsos que son enviados como seal.

sensores de temperatura

La ECU necesita ajustar una variedad de sistemas basndose en las temperaturas. Es crtico para la operacin apropiada en estos sistemas que el motor alcance una temperatura ptima y que adems, esa temperatura sea medida de forma exacta por la PCM. Por ejemplo, para que se inyecte la cantidad apropiada de combustible la PCM debe saber con total exactitud la temperatura correcta del motor. Los sensores de temperatura miden la Temperatura del anticongelante del Motor (ECT), Temperatura de Aire de Admisin (IAT), Temperatura de Gas EGR en algunos modelos ms recientes existen sensores especiales para medir la temperatura de sistemas que las ECU's de hoy requieren conocer con exactitud, tales son los casos del aceite de la transmisin automtica, temperatura fsica de la cabeza de cilindros en autos FORD, temperatura de la batera, temperatura del aceite del motor y algunos otros.SENSOR DE TEMPERATURA DEL ANTICONGELANTE DEL MOTOR (ECT)El sensor ECT responde a cambios que se presenten en la temperatura del anticongelante del motor. Al medir la temperatura del anticongelante del motor, la PCM sabe el promedio de temperatura del motor en general. El sensor ECT usualmente se localiza en la toma del agua justo donde se encuentra el termostato. El sensor ECT est conectado a una terminal en la PCM.El sensor ECT es un componente crtico en muchas funciones de la ECU tales como inyeccin de combustible, tiempo de encendido, tiempo variable de vlvulas, cambios de velocidad en la transmisin, etc. Siempre debes revisar si el motor est funcionando a la temperatura de operacin y que el sensor ECT est siempre reportando de forma exacta la temperatura a la ECUSENSOR DE TEMPERATURA DE AIRE DE ADMISION (IAT)

El sensor IAT detecta la temperatura del aire en el conducto de admisin. En vehculos equipados con sensor MAF, el sensor IAT se localiza en el conducto de aire de admisin. En vehculos equipados con sensor MAF, el sensor IAT forma parte integral del sensor MAF. El sensor IAT est conectado a la PCM mediante un cable y una terminal. El sensor IAT se usa para detectar la temperatura promedio del aire del ambiente en un arranque en fro y continua midiendo los cambios en la temperatura del aire a medida que el motor comienza a calentar al aire que sigue ingresando.NOTA: Una estrategia que la ECU utiliza para determinar si el vehculo est siendo encendido en una condicin de arranque en fro es comparando las dos seales, tanto la ECT como la IAT. Si ambas seales estn dentro de un rango de 8 Grados Centgrados una de la otra, entonces la PCM asume que en efecto el clima esta fro y que se trata de una condicin especial de arranque en fro. Esta estrategia es importante porque algunos monitores de autodiagnstico, tales como el monitor EVAP, se basan en arranques en fro.

SENSOR DE TEMPERATURA DE GAS DE RECIRCULACION DE ESCAPE (EGR)

El sensor de temperatura de recirulacin de gases de escape se localiza en el conducto EGR y mide la temperatura de los gases de escape. El sensor de Temperatura EGR est conectado a una terminal especial en la ECU. EN cualquier momento que la vlvula EGR se abra, lo que ocurrir es que el sensor detectar que la temperatura se incrementa. Debido al incremento de temperatura, la ECU sabe que la Vlvula EGR est abierta y que los gases del escape estn fluyendo hacia el mltiple de admisin.

OPERACION DE SENSORES DE TEMPERATURA ECT, IAT Y EGR E INCERTIDUMBRE ASOCIADA

Aunque estos sensores estn midiendo cosas completamente distintas entre s, todos ellos operan exactamente de la misma manera, as que cuando comprendas como es que uno de ellos realiza una funcin, habrs comprendido como funciona cualquier sensor que mida temperatura en cualquier tipo de sistema.A medida que la temperatura de un sensor comienza a elevarse, la seal de voltaje hacia la ECU disminuye. La disminucin en la seal de voltaje es ocasionada por la disminucin de resistencia elctrica del sensor. El cambio de resistencia causa que la seal de voltaje caiga.El sensor de temperatura se conecta en serie a una resistencia de valor fijo. La ECU Suministra 5 Volts al circuito y mide el cambio en el voltaje entre el valor fijo de la resistencia y el sensor de temperatura.Cuando el sensor esta fro, la resistencia del sensor es alta, y la seal de voltaje es alta tambin. A medida que el sensor se calienta, la resistencia cae y el voltaje de la seal disminuye. Por la seal de voltaje, la PCM puede determinar la temperatura del fluido anticongelante del motor, la temperatura del aire de admisin o la temperatura del gas EGR.El cable de tierra a masa de los sensores de temperatura siempre est conectados en todo momento en la terminal de tierra para sensores de la PCM. Algo que debes recordar es que a todos los sensores de temperatura que funcionen de este modo se les conoce con el nombre

La correccin debido a tensiones parsitas en el circuito de medicin se toma como 0,0 V dentro de los lmites de 2 V. La incertidumbre estndar correspondiente es 1,15 V.

Sensor de oxigeno (sonda Lambda) Estos sensores son fundamentales porque con su seal la ECU toma decisiones sobre cuanto combustible debe inyectarse al motor. Pero bueno, mejor comencemos por el principio y analicemos los detalles de estos componentes.

La ECU usa al sensor de oxgeno para asegurar que le mezcla aire/combustible sea correcta para el convertidor cataltico. Con base en seal elctrica proveniente del sensor de oxgeno, la PCM ajustar la cantidad de combustible inyectado en la corriente de aire que entran al sistema de ignicin.

Los vehculos de ahora requieren dos sensores de oxgeno: uno antes y otro ms despus del convertidor cataltico. El sensor de oxgeno, o sensor A/F, que va instalado antes del convertidor cataltico es utilizado por la PCM para ajustar la proporcin aire/combustible.Este sensor en trminos del protocolo OBD II es reconocido como el "Sensor 1". En motores con arreglo en V un sensor ser reconocido como "Banco 1 Sensor 1" (B1S1) para la cabeza de cilindros que tenga al cilindro No. 1 y el otro sensor se reconoce como "Banco 2 Sensor 1".

El sensor de oxgeno que va despus del convertidor cataltico es utilizado por la PCM en primer lugar para determinar la eficiencia de trabajo del convertidor cataltico.

Este sensor se conoce como Sensor 2. En vehculos que cuenten con dos convertidores catalticos, un sensor se identificar como "Banco 1 Sensor 2" y el otro sensor ser "Banco 2 Sensor 2".

Est hecho de Zirconio (Oxido de Zirconio), electrodos de platino y un elemento calefactor. El sensor de oxgeno genera una seal de voltaje basada en la cantidad de oxgeno contenido en el gas de escape comparndola contra la cantidad de oxgeno presente en el aire del ambiente atmosfrico. El elemento de zirconio tiene un lado expuesto a la corriente de gases de escape y el otro lado est expuesto al aire de la atmsfera. Cada lado tiene un electrodo de platino adherido al elemento de dixido de zirconio.Los electrodos de platino conducen el voltaje generado en el elemento de zirconio. La contaminacin o la corrosin de los electrodos de platino de los elementos de zirconio reducirn la seal de voltaje de salida hacia la ECU.FUNCIONAMIENTOCuando la gasolina se quema en el cilindro se generan humos de escape; dentro de esos humos hay pocas cantidades de oxgeno que no alcanzaron a consumirse por completo cuando la gasolina se quem. Algunas veces esos remanentes de oxgeno sern ms, otras veces sern menos, pero el punto importante es que las cantidades de oxgeno remanente estarn cambiando siempre que el motor est funcionando. Pues son precisamente esas variaciones en la concentracin de oxgeno en los gases de escape las que el sensor de oxgeno se encarga de monitorear. NO podemos verlo con los ojos pero si podemos aprovechar las propiedades del xido de zirconio para realizar mediciones de oxgeno que se conviertan en seales elctricas que la ECU pueda aprovechar y que adems podamos monitorear con multmetros digitales o mejor an, con un osciloscopio. Cuando el contenido de oxgeno en los gases de escape es alto, el sensor de oxgeno produce un voltaje bajito.Por el contrario, cuando el contenido de oxgeno en los gases de escape es bajo, el sensor de oxgeno produce un voltaje alto.Entre menos oxgeno haya en los gases y humos de escape, la seal de voltaje que el sensor producir crecer cada vez ms. Esto puede verse fcilmente en la pantalla del osciloscopio o en un escnner que tenga la capacidad de graficar seales de sensores.

Dependiendo del contenido de oxgeno en los humos, la PCM puede determinar la composicin de aire/combustible que est ingresando a los cilindros; si la mezcla resulta ser "pobre" o mejor dicho, con mucho aire y poco combustible, produciendo as un voltaje bajito, la ECU se encarga de "enriquecer" la mezcla, es decir, de inyectar ms gasolina.Si por el contrario, la mezcla resulta ser "rica", o sea, poco aire y mucho combustible, lo cual produce una seal de voltaje alto, entonces la PCM se encargar de "empobrecer" la mezcla, es decir, de inyectar menos gasolina.Esas dos "regiones" son los extremos de la composicin de la mezcla, pero si buscamos la regin que ms "equilibre" la composicin de la mezcla aire/combustible, hablaremos de algo que se conoce como "estequiometra". Este trmino se refiere a la perfeccin de la mezcla que es cuando tenemos 14.7 partes de aire por 1 de combustible. Cuando la mezcla alcanza esa proporcin podremos verlo reflejado en la seal de voltaje que el sensor de oxgeno.Es muy importante sealar que los cambios pequeos en la proporcin "aire/combustible" cambiarn radicalmente el voltaje de la seal producida por el sensor. Este tipo de sensor algunas veces se conoce como "Sensor de Rango Angosto" debido a que no puede detectar los cambios pequeos que resultan en el contenido de oxgeno en la corriente de humos de escape por los cambios que se hagan a la mezcla aire/combustible en el multiple de admisin. La ECU es como un "chef" que continuamente aade y sustrae combustible para producir un ciclo interminable de enriquecimiento/empobrecimiento de la mezcla y tcnicamente t lo puedes ver cuando la ECU abre y cierra" los milisegundos del pulso de inyeccin. Este fenmeno se conoce como "Close Loop" o "Ciclo Cerrado" y lo veremos con lujo de detalles en un curso ms avanzado de control electrnico de combustible.El sensor de oxgeno es una especie de interruptor: cada vez que la mezcla aire/combustible se encuentre en su "zona de estequiometra" (14.7:1) la seal de voltaje ser de 0.45 Volts y justo en ese momento el sensor de oxgeno cambiar el voltaje de la seal hacia arriba (1.0 Volts) o hacia abajo (0.1 Volts), y lo seguir haciendo mientras el motor siga funcionando.

El sensor de oxigeno solo generara una seal exacta cuando hay alcanzado una temperatura mnima de 400 Grados Centgados. Para que el sensor se caliente rpidamente y se mantenga caliente tanto en ralenti como en altas RPM's, el sensor de oxigeno tiene una resistencia calefactora en su interior.

Incertidumbre asociada

Estos ajustes se estn realizando de 30 a 40 veces por minuto.Una "mezcla rica" consume casi todo el oxgeno, entonces la seal de voltaje ser "alta", en el rango de 0.6 - 1.0 Volts.Una "mezcla pobre" tiene ms oxgeno disponible luego de que ocurre la combustin, por lo que la seal de voltaje ser "baja", en el rango de 0.1 - 0.4 Volts.

CalibracinLa calibracin de todos estos componentes son proporcionados principalmente por la ECU ya que esta posee memorias adaptativas por lo que puede cambiar dependiendo de diversos factores que puedan afectar, en casos ms severos existen equipos llamados computadoras reprogramadoras con los cuales se ajustan los parmetros a los niveles correctos; pero como se calibra la ECU el software de esta se mantiene en cierta actualizacin la cual la determina el fabricante entonces se actualiza el software y con ella todos los dems parmetros, por lo que una ECU es un sistema de mediciones de alta exactitud.

TPs( sensor de posicion de acelerador En muchas aplicaciones, la PCM ocupa saber la posicin de componentes mecnicos. El sensor TPS (Throttle Position Sensor) o sensor de posicin de garganta-mariposa indica la posicin del papalote en el cuerpo de aceleracin. En vehculos ms recientes que ya no usan vlvula IAC se utiliza el Sensor de Posicin del Pedal Acelerador (APP) que indica la posicin del pedal del acelerador. El sensor de posicin de la vlvula EGR indica la posicin del vstago cuando la vlvula EGR entra en operacin. El sensor VAF usa este mismo principio.Elctricamente, estos sensores operan de la misma manera: un brazo mvil dentro del sensor est mecnicamente conectado a un componente mvil, tal como una vlvula o una compuerta .A medida que el componente se mueve, el brazo mvil dentro del sensor tambin se mueve. El brazo mvil est en contacto elctrico con una resistencia. A medida que el brazo mvil se desplaza sobre la resistencia, la seal de voltaje cambia. En el punto de contacto el voltaje disponible es la seal de voltaje y esto es lo que indica la posicin. Entre ms se acerque el brazo mvil al voltaje de suministro, la seal de salida ser mayor. Debido a este voltaje, la PCM puede determinar la posicin del componente.Entre ms se acerque el brazo mvil al voltaje de suministro, la seal de salida sermayor. Debido a este voltaje, la PCM puede determinar la posicin del componente.

El sensor TPS est montado en el cuerpo de aceleracin y convierte el ngulo del papalote del cuerpo de aceleracin en una seal elctrica. A medida que el papalote se abre, el el voltaje de la seal se incrementa.La ECU usa la informacin de la posicin del papalote-mariposa para saber:* Modo del motor: ralenti, aceleracin parcial, aceleracin total.* Apagar A/C y control de emisiones en posicin WOT (Wide Open Throttle-Aceleracin Total)* Correcciones de proporcin de ratio aire/combustible* Correccin del incremento de potencia del motor* Control del corte de combustibleIncertidumbre asociadaUn sensor TPS bsico requiere tres cables. 5 Volts de suministran desde la PCM a una de las terminales del sensor TPS , la seal de posicin del papalote se enva en una terminal ms y la tierra a masa desde el sensor hacia la PCM completa la conexin para que el sensor funcione.En ralenti, el voltaje de la seal del sensor es entre 0.6 - 0.9 Volts. Desde este voltaje, la PCM sabe que el plato del papalote est cerrado. En aceleracin total (WOT), la seal de voltaje es aproximadamente 3.5-4.7 Volts. En antiguos modelos de Honda y Acura es hasta 2.9 Volts.Dentro del sensor TPS hay una resistencia y un brazo mvil-deslizable. El brazo siempre est contactando a la resistencia. En el punto de contacto, el voltaje disponible es la seal de voltaje y esto indica la posicin del plato en el cuerpo de aceleracin. En ralenti, la resistencia entre la punta del brazo y la terminal de la seal es alta, por lo tanto el voltaje disponible de la seal ser de 0.6 -0.9 Volts. A medida que el brazo mvil se acerca a la terminal de salida de seal, la resistencia disminuye y la seal de voltaje se incrementa.

Anexo 3 Procesamiento de datos El procesamiento de los datos es debido a un software el cual est dado en un cdigo hexadecimal, y est cargado en microprocesadores que estn distribuidos en el interior d la ECU.Explicacin del Concepto bsico de dispositivos digitales modernos, definicin de bloques de trabajos:A los efectos de simplificar el entendimiento del circuito completo de una ECU automotriz, resulta particularmente importante, efectuar una divisin del circuito general en reas o bloques, con funciones diferenciadas.

1) Bloque de Entrada:Se denomina bloque de entrada a todos los circuitos que se encuentran como receptores de las diferentes seales que van a ingresar a la ECU y antes de que lleguen al microprocesador. Encontramos en este sentido, filtros, amplificadores, conversores anlogos a digital, comparadores, recortadores, etc.Las seales que va a ingresar al microprocesador, son tratadas por todos estos circuitos.Los circuitos que se encuentren en este "camino hacia el microprocesador" sern los que se denominaran bloque de entrada.2) Bloque de Procesamiento:Se denomina bloque de procesamiento a todo el circuito que desarrolla las funciones programadas y que estn constituidos circuitalmente por el procesador, memorias y todo circuito que se vea involucrado en la ejecucin del software.3) Bloque de salida:As como las seales son tratadas al ingresar, antes de llegar al microprocesador por circuitos previos que se han denominado Bloque de entrada, existen luego circuitos que se encuentran entre las salidas del microprocesador y los diferentes elementos que van a ser actuados.Aparecen as amplificadores, circuitos de potencia con transistores, todos los denominados drivers o manejadores, etc. Vale decir aquellos que controlados por el micro actuaran sobre los diferentes perifricos de potencia, como por ejemplo: Bobinas de encendido, inyectores, relays, etc.4) Bloque de Soporte:Se denomina as al conjunto de componentes que tienen como funcin alimentar a los circuitos internos mencionados anteriormente. Vale decir lo que constituye la fuente de alimentacin de la ECU. Componen este bloque, transistores, diodos, condensadores, reguladores de voltaje, etc.

S1 y S5 Bloque de entrada y SalidaS2 y S3 Bloque de ProcesamientoS4 Bloque de Soporte

ecuaciones para el procesamiento de datos

Dentro del mismo software se realizan operaciones aritmticas mediante las cuales se obtiene los datos deseados.

Adems de la incertidumbre en la determinacin del flujo de masa, se presentan otros factores como la posicin de la medicin de la presin esttica y la forma del perfil de velocidades que influyen directamente en su precisin[8], [9], [10]. La incertidumbre total UTin, en la medicin de flujo de aire, puede ser expresada mediante la siguiente ecuacin:

El flujo de masa terico dm/ dt dm a travs de un rea dA , en los alrededores de un punto, puede ser expresada como:El nmero de Mach calculado para esta aplicacin es de 0,01, por lo tanto, se considera como flujo incompresible, debido a que las variaciones causadas por los cambios en la densidad son despreciables. Esto implica que el trmino de la densidad en la ecuacin [3], pueda ser factorizado de la integral obteniendo la siguiente expresin:0m = V A [4]

Es importante mencionar que la determinacin de la velocidad, implica una incertidumbre debida a la deformacin del perfil de velocidades en las cercanas de la pared de la caera, la cual ser tratada en detalle ms adelante. La velocidad puede ser calculada aplicando la ecuacin de Bernoulli entre dos puntos sobre la misma lnea de corriente. Recordando que sta no considera los efectos viscosos, se obtiene la siguiente expresin:Por lo tanto, el tubo de Pitot, debe ser calibrado mediante la siguiente ecuacin:

De las ecuaciones [5] y [6], se obtiene la siguiente expresin general para el clculo del flujo de masa:Aplicando la expresin clsica de propagacin de incertidumbre sobre la ecuacin [7], se obtiene la siguiente ecuacin para el clculo de incertidumbre en la determinacin del flujo de masa:

El sensor de zirconio de Hitech para oxgeno (ver figura.1) es un elemento de xido de zirconio con forma de tubo cerrado por un extremo que est recubierto interna y externamente por electrodos porosos de metal, normalmente platino. A temperaturas por encima de los 400 grados Celsius el zirconio es conductor de los iones de oxgeno, generando una diferencia de potencial entre ambos electrodos. El valor de la tensin depende de la diferencia entre las presiones parciales de oxgeno de la muestra y del gas de referencia (generalmente aire) y se determina mediante la ecuacin de Nernst:

Donde:R= constante molar del gasT= temperatura absoluta de la clula en KF= constante de FaradayP1= presin parcial del oxgeno del gas de referencia (aire en la mayora de los casos)P2= presin parcial del oxgeno en la muestraPor tanto, con aire en ambos lados de la clula, la tensin de salida es cero (log1=0).El electrodo de referencia es negativo con respecto al electrodo de la muestra en concentraciones de oxgeno superiores que las del aire, y es positivo para concentraciones inferiores. Segn la aplicacin, se puede utilizar como referencia el electrodo interno o el externo. El voltaje de salida se procesa electrnicamente para obtener seales aptas para indicadores o equipos de control.Funcionamiento de las clulas galvnicasLa clula es una batera metal/aire de difusin limitada. El oxgeno en la muestra se difunde a travs de la barrera y alcanza el ctodo. Aqu es reducida a iones de hidroxilo que pasan a travs del electrolito para oxidar el nodo de metal.Cuando se cierra el circuito ctodo/nodo se genera una corriente proporcional al ratio de consumo de oxgeno. La clula estar operando en lo que se considera una condicin de cortocircuito. Dado que el ratio en que el oxgeno alcanza el ctodo est limitado por la barrera de difusin, la corriente de la clula es funcin directa de este ratio, que a su vez es funcin directa de la concentracin de oxgeno en la muestra. Las ecuaciones generales de la clula son las siguientes:Reaccin en el nodo:2Pb + 4OH - = 2PbO + 2H2O + 4 e-Reaccin en el ctodo:O2 + 2H2O + 4 e-= 4OH -Reaccin total en la clula:2Pb + O2 = 2PbOSalida(A) = K log (1/1-C)Donde K es una constante y C es la presin parcial del oxgeno en la muestra. Para ppm y medidas de porcentaje hasta 25 por ciento, normalmente es adecuada una aproximacin lineal aunque todos los analizadores con microprocesador de Hitech linealizan exactamente.Las clulas de tipo E operan de una forma un poco diferente. Esto permite medir el oxgeno en muestras que contienen elevadas cantidades de dixido de carbono. Es lineal hasta 100% y proporciona milivolts en vez de una salida de corriente.Al ser bateras con nodos consumibles, estas clulas tienen una vida finita que vara segn el tipo: L (para ppm) 25.000 horas de porcentaje de oxgeno; N (habitualmente para 200ppm hasta 25%) 100.000 horas de porcentaje de oxgeno; E (hasta 100% en mezclas de gases neutros y poco cidos) 1.000.000 de horas de porcentaje de oxgeno. Las horas de porcentaje de oxgeno se refieren a la esperanza de vida de la clula si trabaja con el porcentaje de oxgeno indicado. Si tiene que analizar porcentajes ms elevados, su vida se acortar, y si son ms bajos, se alargar. Por ello es importante elegir el tipo de clula adecuado al porcentaje a medir.Al elegir el tipo de clula adecuado para cada aplicacin, los factores ms importantes a tener en cuenta, por un lado, la elevada temperatura que requiere el zirconio, que puede producir cambios en la composicin de la muestra, y por el otro, la velocidad de respuesta, ya que los sensores galvnicos son mucho ms lentos que los de zirconio.

Anexo 4 ControladorEl controlador-Operador mismo en este caso sigue siendo la ECM a base de un software encargado que en base a las mediciones de cada sensor puede determinar la accin exacta que debe realizar por ejemplo dependiendo de la variacin del sensor de oxgeno, es como podra aumentar o disminuir la cantidad de combustible en la mezcla estequiomtrica, tambin conforme la temperatura que registra el sensor manda a activar los moto-ventiladores, dependiendo la posicin del cigeal y rbol de levas es como dispara la chispa, realmente todo es un proceso inteligente donde no hay interaccin del usuario alguna.

Anexo 5 Alarmas y Despliegue de informacin sistema de alarma check engine

Uno de los mejoramientos ms apasionantes en la industria automotriz fue el agregado de diagnsticos a bordo (OBD) en los vehculos o, dicho en forma ms sencilla, la computadora que activa la luz "CHECK ENGINE" del vehculo. OBD I fue diseado para monitorear sistemas especficos del fabricante para los vehculos construidos entre 1981 y 1995.Posteriormente, se desarroll OBD II, que forma parte de todos los vehculos fabricados a partir de 1996 vendidos en los Estados Unidos. Como su predecesor, OBD II fue adoptado como parte de un mandato gubernamental de reducir las emisiones de los vehculos.Pero el factor que hace que OBD II sea nico es su aplicacin universal en todos los automviles y camionetas recientes nacionales e importados. Este sofisticado programa en el sistema computarizado principal del vehculo tiene la finalidad de detectar fallas en una gama de sistemas, y puede accederse al mismo a travs de un puerto OBD II universal, que suele ubicarse debajo del panel de instrumentos.Para todos los sistemas OBD, si se encuentra un problema, la computadora enciende la luz "CHECK ENGINE" para advertir al conductor, y establece un Cdigo de Diagnstico de Problema (DTC) para identificar dnde ocurri el problema .Para recuperar estos cdigos, se requiere una herramienta especial de diagnstico, como el lector de Cdigos CAN OBD II.

despliegue de informacion herramienta de diagnostico

Los sistemas computarizados de los vehculos actuales, aparte de controlar las operaciones del motor, tambin pueden ayudarlo a encontrar problemas.Estas computadoras han sido programadas con habilidades especiales de prueba. Estas pruebas verifican los componentes conectados a la computadora que se usan para suministro de combustible, control de velocidad de marcha en vaco, sincronizacin de encendido, sistemas de emisin y cambios de marcha en la transmisin.La computadora de control del motor ejecuta pruebas especiales que dependen del fabricante, motor, ao del modelo, etc. No existe una prueba universal que sea la misma para todos los vehculos.Asimismo, con este sistema, puede borrar los cdigos almacenados y apagar la luz de advertencia despus de atender los servicios requeridos. Slo tenga en cuenta que los llamados cdigos duros representan problemas que volvern a manifestarse encendiendo la luz si usted no soluciona el problema. Para acceder a los cdigos de la computadora, slo necesita un lector de cdigosEl sistema OBD II nos permite leer cdigos con facilidad, pero eso no soluciona el problema; los cdigos mencionan reas con sus respectivos sensores, pero no es cambiando los sensores como se arreglar el problema.El sistema OBD II est compuesto de un procesador de datos o computador y un grupo de sensores y actuadores. Por lo regular la computadora controla un tipo de corriente que circula por el sensor, la cual genera una tensin que se mide en milivolt. En la figura 4 se puede apreciar en detalle cmo es un cable para conectar el automvil con una computadora. el vehculo requiere para su desplazamiento y autonoma.

Despliegue de informacinCuando el sistema almacena alguna informacin de error nos indica, generalmente con una seal luminosa, que algo est funcionando incorrectamente y por tanto es aconsejable que acudamos a un taller para que revisen el automvil.Una vez en el taller, el equipo de mecnicos, conectar nuestro automvil un escner o lector del sistema OBDII que le facilitara la informacin almacenada.A principios de los 80, cuando se extendi el uso de este sistema de diagnosis, cada fabricante era libre de incorporar su propio conector y utilizar los cdigos de error que quisiera.Esto dificultaba mucho la utilizacin de este sistema para la reparaciones, ya que la inversin que requera en los talleres mecnicos era altsima y poco prctica (deban disponer de muchos lectores y de muchas tablas de cdigos). Para que el uso de este sistema fuera prctico y viable, en 1996, se lleg a un consenso entre los fabricantes y se estandarizaron los cdigos y el conector.As con un nico lector de cdigos y una tabla de errores, se puede diagnosticar un error en cualquier coche, independientemente del fabricante.ESTRUCTURA DEL CODIGO DE FALLA (DTC)El estndar SAE J2Q12 define un cdigo de 5 dgitos en el cual cada dgito representa un valor predeterminado. Todos los cdigos son presentados de igual forma para facilidad del mecnico. Algunos de stos son definidos por este estndar, y otros son reservados para uso de los fabricantes.El cdigo tiene el siguiente formato YXXXX (ej, P0308) Donde Y, el primer dgito, representa la funcin del vehculo:P - Electrnica de Motor y Transmisin (Powertrain).B - Carrocera (Body).C - Chasis (Chassis).U - No definido (Undefned).El segundo dgito indica la organizacin responsable de definir el cdigo,0 - SAE (cdigo comn a todos las marcas).1 - El fabricante del vehculo (cdigo diferente para distintas marcas).El tercer dgito representa una funcin especfica del vehculo:0 - El sistema electrnico completo.1 y 2 - Control de aire y combustible.3 - Sistema de encendido.4 - Control de emisin auxiliar.5 - Control de velocidad y ralent.6- ECU y entradas y salidas.7 - Transmisin.El cuarto y quinto dgito estn relacionados especficamente con la falla.Entonces el cdigo P03Q8 indica un problema en la electrnica de motor (P), definido por SAE (0) y comn a cualquier vehculo, relacionado con el sistema de encendido (3), y falla en el cilindro #8 (08).

Anexo 6 ActuadoresSon los elementos con los que se mantiene funcionando el motor sin ellos simplemente no funciona.InyectoresEl inyector es el encargado de pulverizar en forma de aerosol la gasolina procedente de la linea de presin dentro del conducto de admisin, es en esencia una refinada electrovlvula capaz de abrirse y cerrarse muchos millones de veces sin escape de combustible y que reacciona muy rpidamente al pulso elctrico que la acciona.El esquema que sigue ilustra el proceso de inyeccin de combustible. El dibujo de la figura 1 representa un motor de pistones durante la carrera de admisin, observe la vlvula de admisin abierta y el pistn en la carrera de descenso. El aire de admisin se representa por la flecha azul.Colocado en el camino del aire de entrada se encuentra el inyector de combustible, que no es mas que una pequea electrovlvula que cuando recibe la seal elctrica a travs del cable de alimentacin se abre, dejando pasar de forma atomizada como un aerosol, la gasolina a presin, que es arrastrada al interior del cilindro por la corriente de aire.El tiempo de apertura del inyector as como la presin a la que se encuentra la gasolina determinan la cantidad inyectada. Estos dos factores, presin y tiempo de apertura, as como el momento en que se realiza, son los que hay que controlar con precisin para obtener una mezcla ptima.

Aunque parezca simple el trabajo del inyector, en realidad puede considerarse una maravilla de la tecnologa teniendo en cuenta que:

1.Cuando un pequeo motor funciona en ralent el volumen de gasolina inyectada equivale al de una cabeza de alfiler y lo hace con mucha precisin.2.El tiempo que tiene para inyectar la gasolina cuando el motor gira a unas 4000 RPM es de solo 0.00375 segundos es decir algo mas de 3 milsimas de segundo, en ese tiempo debe abrirse y cerrarse con gran exactitud.No pareciera casi imposible?El esquema que sigue (figura 2) representa una vista del inyector real

As luce un inyector de gasolina real, en l puede verse una bobina elctrica que cuando se energiza levanta la armadura que sube la aguja y deja abierto el paso del combustible a la tobera por donde sale pulverizado, una vez que cesa la seal elctrica, la propia presin del combustible empuja la armadura que funciona como un pistn y aprieta la aguja contra el asiento cerrando la salida completamente.

Bobinas de encendidoConstitucinConsta de dos arrollamientos, primario y secundario, con una relacin de espiras de 1 a 1000 aproximadamente, con grosores inversamente proporcionales a dichas longitudes, y un ncleo ferromagntico. Cuenta con dos conexiones para el primario: una de alimentacin positiva desde el contacto de encendido del motor, y una de negativo al dispositivo de interrupcin cclica del primario. El secundario cuenta con una conexin a masa, y otra de salida de alta tensin hacia labujao en su caso hacia el distribuidor.FuncionamientoLa interrupcin cclica del primario est sincronizada con el motor, una vez cada giro en el dos tiempos (2T) o una cada dos giros en el cuatro tiempos (4T); aunque existen sistemas de 4T en motores de ms de un cilindro, con chispa en cada revolucin (Sistema de chispa perdida o DIS) Dicha interrupcin era antiguamente mecnica gracias al ruptor o platinos, y hoy da se realiza mediante uncircuito electrnico, siendo untransistor de potenciaque depende de un controlador asociado al rgimen del motor gracias a un sensor de rgimen.Que Necesita la Bobina Para Disparar Chispa? Necesita Corriente, y esta corriente son 12 Voltios de laBatera. Este Voltaje se le conoce como la Corriente Primaria.Necesita de un Dispositivo Interruptor. Este aparato (dispositivo) puede ser el Mdulo de Encendido o la Computadora de la Inyeccin Electrnica, que interrumpe el circuito a tierra de la Bobina.Este Dispositivo Interruptor necesita de un Dispositivo Disparador. Este Dispositivo Disparador (Sensor de la Posicin delCigeal) le da a saber al Mdulo (o laComputadora) el momento preciso para disparar la Bobina o las Bobinas.Que si la Bobina est recibiendo todo lo supra citado, debera crear Chispa.

TPA (actuador de cuerpo de mariposa)El sensor APP est montado en el cuerpo del pedal del acelerador de los sistemas de Control de Cuerpo de Aceleracin Electrnico. El sensor APP convierte el movimiento del pedal del acelerador y su posicin en dos o tres seales elctricas segn lo marque el diagrama de encendido electrnico.Elctricamente, el sensor APP es idntico en su operacin que el sensor TPS DOBLE. Los sensores TPS DOBLE y APP siempre trabajan conjuntamente en el mismo circuito de control electrnico controlados por un mdulo independiente como en el caso de GM o de forma directa como en el caso de Ford. Volkswagen y Jeep ya han adoptado este sistema tambin.

Valvula iac El sistema de control de macha mnima (ralenti) se utiliza para estabilizar la velocidad ralenti del motor durante arranques en fro y despus de condiciones de operacin tras un perodo de calentamiento. La estabilizacin de la velocidad ralenti se necesita debido al efecto que los cambios de requerimientos de trabajo y esfuerzo que se ejercen sobre el motor tienen un efecto directo sobre las emisiones, la calidad de la marcha mnima y la manejabilidad del vehculo en general.El sistema IAC utiliza a la PCM para controlar la Vlvula de Control de Aire de Marcha Mnima (Valvula IAC) que regula el volumen de aire que se desva alrededor del papalote cerrado del cuerpo de aceleracin. La PCM controla la Vlvula IAC al aplicarle varias seales elctricas de entrada contra el programa de control que gobierna a la vlvula IAC

Motoventiladores Consiste en un motor elctrico de dos velocidades el cual es accionado por la computadora en el momento indicado para enfriar la temperatura del lquido antiebullente/antirefrigerante

Anexo 7 Protocolos ISO & SEALa EPA (Agencia De Proteccin Al Ambiente) estableci una norma que dicta que todos los vehculos que fueron vendidos en USA a partir de 1996 deban contar con un conector trapezoidal de 16 pines para el sistema de autodiagnstico conocido hoy como OBD II, por lo cual, desde esa fecha, se normaliz la conexin a la computadora del auto aunque se empleen diferentes protocolos para comunicar esta computadora con algn elemento de cmputo exterior.De esta manera los tcnicos con un solo cable podrn acceder a una gama completa de vehculos teniendo que, buscar as un equipo que aunque cuenteCon el conector siga cubriendo los diferentes protocolos que usan cada fabricanteEn Europa muchos fabricantes se establecieron este conector como base en la mayora de sus vehculos a partir del 2001 conocido como el EOBD.Cualquier vehculo americano, europeo o asitico que no cuente con el conector de 16 pines para fcil identificacin se le llamar vehculo OBD I.Los protocolos ms usados en OBD II son los siguientes:SAE j1850 VPW: General Motors.SAE j1850 PWM: Ford, Lincoln y Mercury.ISO 9141-2, ISO 14230-4 (KWP2000) EOBD:Chrsyler, Jeep, Dodge, Europeos y Asiticos.

Protocolo SAE J1850Debemos aclarar que el BUS SAE J1850 es un bus empleado para diagnstico y adquisicin de datos en vehculos. El bus J1850 puede operar de dos formas; mediante una seal PWM de 41.6Kbps de dos hilos de informacin diferencial o por medio de unaSeal VPW de 10.4Kbps de un solo hilo.El protocolo de comunicaciones establece una longitud mxima para la transmisin de datos de 32 metros, pudiendo conectar 32 nodos. Fue desarrollado en 1994 y es posible que en poco tiempo sea reemplazado por protocolos ms modernos. Se trata de un protocolo clase B.En este protocolo, un estado alto o 1 lgico puede tomar tensiones de entre 4,25V y 20V mientras que el estado bajo o 0 lgico es inferior a 3,25V.Los valores altos y bajos se envan como smbolos o palabras (no son un nico bit). Cada smbolo tiene una duracin de 64s o 128S.No es objeto de esta nota explicar cmo funciona el protocolo, pero en forma sinttica podemos decir que es un protocolo adoptado por EE UU (y por ende es de aplicacin masiva), es muy parecido al protocolo CAN ya que se aplica en automotores y permite el uso de uno o dos cables con dos velocidades de transmisin y dos tcnicas de codificacin del bit (PWM: modulacin por ancho de pulso y VPW: modulacin variable del ancho de pulso). Para la deteccin de errores emplea CRC o Checksum dependiendo del formato del mensaje y de la tcnica de modulacin seleccionada.Una Interfase de comunicaciones J1850 permite interconectar una amplia variedad de microcontroladores con muy poca atencin del sistema o microcontrolador principal. Protocolo ISO 15765-4 (CAN Bus):Este protocolo se empez a usar en Europa a mediados del ao 97, el cual utiliza comunicacin Bus de banda ancha entre sus mdulos y el conector de diagnstico. Muchos modelos europeos como el BMW, ya cuentan con este protocolo desde el 2001.En USA este protocolo es obligatorio para cualquier vehculo que se ha vendido a partir del 2008 en ese pas. Este protocolo es conocido hoy como el CAN BUS.Los vehculos con protocolo CAN-BUS a partir del 2001 usan el mismo conector de 16 pines establecido por la norma de la EPA. Los comandos AT son instrucciones codificadas que conforman un lenguaje de comunicacin entre el hombre y un terminal tipo modem. En un principio, el juego de comandos AT fue desarrollado en 1977 por Dennis Hayes como un interfaz de comunicacin con un modem para as poder configurarlo y proporcionarle instrucciones, tales como marcar un nmero de telfono. Ms adelante, con el avance del baudio, fueron las compaas Microcomm y US Robotics las que siguieron desarrollando y expandiendo el juego de comandos hasta aniversalizarlo.Los comandos AT se denominan as por la abreviatura de attention.Aunque la finalidad principal de los comandos AT es la comunicacin con mdems, otros servicios los toman como lenguaje de comunicacin. Por ejemplo, la telefona mvil GSM tambin ha adoptado como estndar este lenguaje para poder comunicarse con sus terminales. De esta forma, todos los telfonos mviles GSM poseen un juego de comandos AT especfico que sirve de interfaz para configurar y proporcionar instrucciones a los terminales. Este juego de instrucciones puede encontrarse en la documentacin tcnica de los terminales GSM y permite acciones tales como realizar llamadas de datos o de voz, leer y escribir en la agenda de contactos y enviar mensajes SMS, adems de muchas otras opciones de configuracin del terminal.Para diagnstico a bordo de automviles, tambin se emplean comandos AT y cadafabricante, en funcin del protocolo elegido, utiliza un sistema de escaneo para poder leer los cdigos de error que permitan identificar las fallas. Es por eso que comenzamos a explicar el funcionamiento del circuito integrado LM327, fabricado exclusivamente para satisfacer las necesidades de la mayora de los protocolos empleados en diagnstico automotor.Estructura de Programacin con Comandos AT Cuando se quiere realizar una comunicacin por medio de comandos AT se debe hacer una peticin y el terminal remoto debe dar una respuesta. La sintaxis de una peticin es, por ejemplo:AT + CFCO Donde: (AT+CFCO) es el comando y (carriage return) indica que finaliza el mensaje.Luego, el terminal remoto puede responder en forma correcta o incorrecta. La estructura de una respuesta correcta es la siguiente:ON BOARD SYSTEMOKDonde: es la secuencia de inicio, ON BOARD SYSTEM es la respuesta y representa la secuencia del final del mensaje; Es la sentencia de retorno de carro y indica que avance una lnea. Si la respuesta fuese incorrecta, la estructura del mensaje sera:ERRORNote que siempre estn los caracteres de inicio y finalizacin del mensaje y el contenido principal, en este caso, est indicando que hubo un error en la comunicacin.

Anexo 8 Accionador En este muy particular caso regresamos a que el accionador es la misma ECU mediante su software cargado manda la seal al actuador y lo mantiene funcionando.

Anexo 9Representacin del sistema Diagramas elctricos

ComentariosDejando como comentarios principal que no hay un acondicionador de seal o de accin debido que en este lazo la comunicacin es directa y las distancias cortas el voltaje no es perdido siempre es el mismo y cuando se habla de una cada de voltaje es porque estamos presentando algn fallo y se debe realizar alguna de la comprobaciones mencionadas anteriormente.Pgina 53