reconocimiento de sensores actuadores y medicion de ondas con el osciloscopio otc

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADASESPE EXTENSIÓN LATACUNGA

DEPARTAMENTO DE ENERGÍA Y MECÁNICACARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ

INFORME DE LABORATORIO DE AUTOTRÓNICA III

CARRERA CÓDIGO DE LA ASIGNATURA NOMBRE DE LA ASIGNATURA

Ing. Automotriz 3599 AUTOTRÓNICA III

PRÁCTICA N° LABORATORIO DE: Laboratorio de Autotrónica DURACIÓN

(HORAS)

2 TEMA: RECONOCIMIENTO DE SENSORES ACTUADORES Y MEDICION DE ONDAS CON EL OSCILOSCOPIO OTC

5

1 OBJETIVOS

Reconocer e identificar los sensores y actuadores que posee el vehículo en cuestión y donde se encuentran ubicados.

Determinar cuántos cables posee cada sensor e identificar qué tipo de señal emite de acuerdo a su voltaje.

Reconocer cuales son los principios de funcionamiento de cada sensor. Identificar los diagramas característicos de los sensores y actuadores mediante el uso del

osciloscopio automotriz. Realizar un test de comparación de las señales reales con las curvas de referencia que posee el

osciloscopio por defecto.

2 EQUIPO Y MATERIALES NECESARIOS

Vehículo Toyota Yaris Nitro 1.3. Osciloscopio automotriz OTC Equipo de protección personal

Mandil Guantes Franela Calzado

Extensión alámbrica Caja de herramientas Destornillador plano pequeño Combustible

3 MARCO TEORICO

OSCILOSCOPIO OTCEste equipo contiene abundante información para la mayoría de vehículos americanos y algunos importados. Tiene incorporado en la misma pantalla los procedimientos de conexión lo que facilita el trabajo. Con una velocidad de 25 Mhz. es el más rápido osciloscopio automotriz del mercado, con multímetro gráfico.

Comparación en tiempo real de las mediciones con las formas de onda de referencia.Software para PC que permite la visualización de las ondas en tiempo real tanto de las mediciones como las de referencia, puede almacenar infinito número de ondas y también almacenar una película de las mediciones y sus variaciones para su reproducción posterior.

Ilustración 1Osciloscopio automotriz OTC

Fuente: http://www.ignistraining.net/

Características Analizador de 2 canales. Un cupo de muestreo de 25 MHZ por canal para rápidas actualizaciones de datos. Mediciones y gráficos reales de RMS y GMM (Multímetro gráfico). Una exclusiva "trampa de fallas" captura, despliega y ocasionalmente salva formas

anormales de señal en el modo de analizador para la prueba de componentes. Comparación en tiempo real entre las formas de onda real y formas de onda de referencia

en la misma pantalla para la prueba de componentes. Pruebas preestablecidas permiten al usuario revisar en forma fácil y rápida la mayoría de

sensores y actuadores. La potente información de referencia incorporada para cada prueba preestablecida incluye

procedimiento de prueba y patrón de señal normal de referencia, teoría operativa e indicios para la localización de fallas.

Un menú de ayuda extremadamente potente y extensa le permitirá encontrar respuestas rápidamente.

FuncionesCaptura de fallas

Esta función crucial tiene su propio botón. El Percepción OTC efectivamente entiende la diferencia entre una forma de señal normal y de una inusual y automáticamente graba estos eventos para un diagnóstico rápido y exacto del problema. Tentativas a ciegas de resolver problemas a ciegas son cosa del pasado.

OsciloscopioEs un potente osciloscopio de dos canales, capaz de la más sofisticada medición de componentes. Con la captura de fallas Ud. verá el problema de funcionamiento en el microsegundo que aparece.

GráficosCualquier lectura de medición puede ser desplegada en un gráfico que muestre los cambios en un lapso de tiempo. Picos y fallas y la mayoría de cambios durante un minuto son claramente visibles e indican la manera de realizar reparaciones exactas que dejen

ganancias.

MultímetroTRUE RMS. Más potente que cualquier DMM en el mercado. No sólo cuenta con la capacidad de graficar, también puede desplegar hasta tres mediciones de la señal al mismo tiempo. Por ejemplo, se puede verificar el voltaje CD, voltaje pico del inyector, y anchura de la pulsación.

Pruebas de encendido : con el cable puesto no es problema. Casi cualquier sistema con cables de bujías puede ser probado con una sonda opcional de bajo amperaje, conectada al circuito primario de ignición.

SENSORES DEL AUTOMOVIL

Sensor de la masa de aire ( MAF)

LOCALIZACIÓNLocalizado entre el filtro del aire y de la mariposa del acelerador o cuerpo de aceleración.

FUNCIÓNSe usa como un dispositivo de medicion termica.Una resistencia termica mide la temperatura del aire de admisión sé enfria cuando más aire pasa cerca de la resistencia y cuando menos aire pasa menos sé enfria.

SINTOMAS DE FALLAAhogamiento del motor ( exceso de combustible) por que el sensor no calcula la cantidad de combustible.Consumo excesivo de combustible,.Humo negro por el escape.

PRUEBAS Cuando el sensor físicamente esta sucio se limpia con dielectrico.Cuando el sensor no funciona nos da 8 volts de salida si existe una fuga del conducto de aire y se va a valores a menos de .60 volts.

Sensor de posición del cigüeñal ( ckp )

Se ubica en la tapa de la distribución o en el monoblock.

Su funcion poporcionar al pcm la posición del cigüeñal y las rpm. Es del

tipo captador magnético.

SINTOMAS DE FALLA Motor no arranca.

El automóvil se tironea.Puede apagarse el motor

espontáneamente.

PRUEBASProbar que tenga una resistencia de 190 a 250 ohms del sensor esto preferente a

temperatura normal el motor.Continuidad de los 2 cables.

Sensor de temperatura de refrigerante del

motor ( ect )

Se encuentra en la caja del termostato conocida como toma de agua.

Su funcion Informar al pcm la temperatura del refrigerante del motor para que este a su vez calcule la entrega

de combustible, la sincronizacion del tiempo y el control de la válvula egr , asi como la activacion y la desactivacion del

ventilador del radiador.

SINTOMAS DE FALLAVentilador encendido en todo momento

con motor funcionando.El motor tarda en arrancar en frio y en

caliente.Consumo excesivo de combustible.

Niveles de co muy altos.Problemas de sobrecalentamiento.

Sensor de temperatura del aire de admisión

Se encuentra en el ducto de plastico de la admisión del aire.

Puede estar en el filtro de aire o fuera de el antes del cuerpo de aceleración.

Determinar la densidad del aire.Medir la temperatura del aire.

Este sensor trabaja en funcion de la temperatura, osea que si el aire esta en

esxpancion o en compresión , esto debido a su temperatura.

SINTOMAS DE FALLAAltas emisiones contaminantes de

monóxido de carbono.Consumo elevado de combustible.Problemas para el arranque en frio.

Eceleracion ligeramente elevada o alta.

Sensor de velocidad del vehiculo ( vss )

Se encuentran en la transmisión, cable del velocímetro o atrás del tablero de

instrumentos.La señal puede ser una onda o del tipo

alterna o del tipo digital.

Los voltajes que proporciona este sensor la computadora los interpreta para:

La velocidad de la marcha mínima.El embrage del convertidor de torsión.

Información para que marque la velocidad , el tablero electrico digital.

SINTOMAS DE FALLA Marcha minima variable.

Que el convertidor de torsión cierre.Mucho consumo de combustible.

Pérdida de la información de los kilómetros recorridos wn un viaje

Sensor de detonación (KS)

Está situado en el bloque del motor en el múltiple de admisión o en la tapa de

válvulas.Es un sensor de tipo piezoelectrico la detonación o cascabeleo del motor

provoca que el sensor genere una señal de bajo voltaje

SINTOMAS DE FALLA Perdida de potencia o cascabeleo del

motor y por lo tanto deterioro de algunas partes mecanicas.

PRUEBAS Golpear levemente el múltiple de admisión, hacer una pequeña marca visible en la polea

del cigüeñal y con una lampara de tiempo ponerla directamente en la marca y golpear

y veremos como sé atraza el tiempo.

Sensor de Posición del Acelerador (TPS)

Localizado en el cuerpo de aceleración.Es de tipo potenciometro.

Calcula el pulso del inyector.Calcula la curva de avance del encendido.Calcula el funcionamiento del sistema del

control de emisiones.

SINTOMAS DE FALLA La marcha minima es variable estan más

bajas o más altas las rpm normales.El titubeo y el ahogamiento durante la

desaceleracion.Una falta de rendimiento del motor o mayor

consumo de combustible.

4 PROCEDIMIENTO

Identificación de los sensores que existen en el motor.

Abrir el capó del vehículo. Observar los sensores que existen en el motor. Realizar un boceto de la ubicación de los sensores que se ven. Identificar los nombres de cada uno de los sensores encontrados.

Medición de voltajes

Poner la llave del vehículo en posición ‘Contacto’. Con la punta del cable de prueba del osciloscopio atravesar cuidadosamente cada uno de los cables

de los sensores. Si el sensor tiene dos cables: desconectar el sensor y ver en el multímetro, si la medición está entre

30 y 80 mV el pin correspondiente será ‘masa’, si la medición está entre 0 y 5 V el pin corresponde a señal.

Si el sensor tiene tres cables: pinchar en cada uno de los cables, el de masa dará una medición entre 30 y 80 mV, el de voltaje de señal una medición de entre 0 y 5 V, y el cable de voltaje de referencia tendrá un voltaje de 5 V o 12 V.

Obtención de la onda del sensor

Colocar el OTC en la función de osciloscopio. Ubicar la punta de medición en el cable de señal. Verificar la onda en el osciloscopio seleccionando las escalas adecuadas.

6 DESARROLLO

Tabla 1 Desarrollo de la práctica en el vehículo Toyota YarisTabla 1. Desarrollo de la práctica en el vehículo Toyota Yaris.

Ilustración 2 Vehículo Toyota YarisFuente: Grupo de Trabajo. Laboratorio de Mecánica de patio

ESPE-L

Aseguramiento del vehículo

Como primer paso hemos asegurado el vehículo en posición correcta para

proceder a realizar la identificación de los sensores en un vehículo Toyota Yaris

modelo 2008

Ilustración 3 Accionando el vehículo en modo Switch.Fuente: Grupo de Trabajo. Laboratorio de Mecánica de patio

ESPE-L

Accionamiento del vehículo en modo Switch

Este procedimiento es necesario para que el circuito de los sensores y computadora este alimentado correctamente de manera contraria no se podría realizar la medición.

Ilustración 4 Inspección de los sensores en el vehículo.Fuente: Grupo de trabajo. Laboratorio de Mecánica de patio

ESPE-L

Inspección previa de la ubicación de los sensores

Antes de realizar la medición debemos ubicar cuales son los sensores que posee el vehículo y donde se encuentra ubicados.

Ilustración 5 Encendido del osciloscopio automotriz OTC.Fuente: Grupo de trabajo. Laboratorio de Mecánica de

patio ESPE-L

Encendido del osciloscopio

Como paso siguiente se prosiguió a encender el osciloscopio tomando todas las precauciones necesarias para no causar daño ya que es un dispositivo costoso y delicado.

Ilustración 6 Mediciones de los voltajes.Fuente: Grupo de trabajo. Laboratorio de Mecánica de patio

ESPE-L

Una vez encendido correctamente el osciloscopio proseguimos a tomar las

mediciones de voltajes

Es necesario conocer los voltajes de los cables que posee el sensor con el fin de identificar cuál de ellos lleva la señal a la

ECU.

Ilustración 7 Comprobación de las señales mediante el osciloscopio.

Fuente: Grupo de trabajo. Laboratorio de Mecánica de patio ESPE-L

Comprobación de las señales

Una vez identificado el cable que lleva la señal de referencia se prosigue a

capturar su onda mediante las puntas del osciloscopio.

Comprobación de la curva de referencia

Una vez identificada la curva procedemos a comprobarla con la

referencia que posee el osciloscopio, debemos tomar en cuenta que esta

curva varía dependiendo de qué tipo de sensor estamos midiendo.

Ilustración 8 Comprobación con las curvas de referencia.Fuente: Grupo de trabajo. Laboratorio de Mecánica de patio

ESPE-LFuente: Grupo de trabajo. Laboratorio de Mecánica de patio ESPE-L

5 RESULTADOS OBTENIDOS

Tabla 2 Sensores y Actuadores Toyota YarisSensor/Actuador Significado de la sigla Función

1 OCV(Camshaft Timing Oil Control Valve

Assembly)

Válvula de control de aceite

Dirige la presión de aceite al lado de avance o retardo del controlador VVT-i.

2 Sensor de golpeteo - Genera una señal de golpeteo excesivo de las partes móviles del motor.

3 CKP(Crankshaft

posisiton sensor)

Sensor de posición del cigüeñal

Indica la posición del cigüeñal.

4 CMP(Camshaft position

sensor)

Sensor de posición del árbol de levas

Indica la posición del árbol de levas.

5 ECT(Engine Coolant Temperature)

Sensor de temperatura del refrigerante del

motor

Indica los cambios en la temperatura del refrigerante del motor.

6 Inyector - Introduce a presión el combustible en el cilindro.

7 Bobina - Eleva el voltaje de 12 V a un valor hasta 1000 veces mayor para lograr la chispa en la bujía.


Ilustración 9 Posición de los sensores en un motor 2NZ.Fuente: Toyota Corp. (2005). Workshop Manual. 2Nseries servicie manual.

Tabla 3 Análisis de Resultados.Tabla 2. Análisis de Resultados.

Sensor/Actuador Cables Imagen Curva Descripción

Conjunto MAF-IAT

C V S- -

4.25 SeñalIAT

1.78 SeñalMAF

- -12.23 Ref.

Ilustración 10 Señal sensor MAF – IAT

Fuente: Grupo de trabajo. Laboratorio de Mecánica de

patio ESPE-L

Como se puede observar en la señal del sensor MAF que mide el flujo de aire es sensible hacia las

aceleraciones del motor debido al

mayor ingreso de aire.

Inyector C V S- Gnd

12.21 Señal

Ilustración 11 Señal sensor Inyector


patio ESPE-L

Después de haber identificado que es un inyector de tipo

IBT pudimos comprobar la curva la cual se encuentra

igual a la de referencia que

posee el osciloscopio.

TACAcelerador electrónico

Ilustración 12 Señal Sensor TAC


patio ESPE-L

Como podemos ver en la gráfica esta señal es sensible igualmente a la

posición del acelerador debido a que no posee cables se lo conoce como

un sensor TAC.

ECT

Ilustración 13 Señal sensor ECT


patio ESPE-L

Como podemos observar en la

gráfica la curva del sensor corresponde

a la curva de referencia del

osciloscopio lo que nos indica que

funciona correctamente.

C V S12 Ref

13.57 A. Pot- -

2.34 Señal- -

12.23 Ref.

C V S0.402 Señal

- Gnd

CMP

Ilustración 14 señal Sensor CMP


patio ESPE-L

Como podemos observar en la

gráfica la curva del sensor corresponde

a la curva de referencia del

osciloscopio lo que nos indica que

funciona correctamente.

OCV C V S- -- -

Ilustración 15 Señal sensor OCV


patio ESPE-L

Este sensor corresponde al

sistema de Variación del Tiempo de apertura de las

Válvulas conocido como VVT-i, para

analizar este sensor necesitamos del

equipo adecuado por lo que solo hemos

capturado interferencia.


6 CUESTIONARIO

1) ¿Por qué necesitamos analizar oscilogramas?

El multímetro es insuficiente para realizar mediciones en las que es necesario verificar los cambios de voltaje de una línea eléctrica; es decir, para mediciones en las que no hay un voltaje fijo, sino que éste varía según las condiciones de operación del vehículo.

2) ¿Qué son los actuadores?

Como su nombre lo indica, los actuadores son dispositivos que "actúan" para producir respuestas de tipo mecánico, hidráulico, magnético, etc., Reciben las señales de la computadora.

3) ¿Qué son los sensores?

Queda claro entonces que los sensores son los dispositivos encargados de monitorear las condiciones de operación del vehículo, y de enviar su información a la computadora para que ésta ordene a los actuadores a operar sobre ciertos parámetros, de acuerdo a las condiciones cambiantes de funcionamiento del motor.

4) ¿Porque decimos que un sensor es un elemento transductor?

A su vez, un transductor es un dispositivo que puede convertir una forma de energía en otra; específicamente, los sensores del automóvil son dispositivos que captan la posición, rotaciones,

C V S- Gnd

4.8 Señal

caudal, aceleración, temperatura, oxígeno y otras magnitudes fundamentales en el vehículo, y convierten esos fenómenos en señales eléctricas.

5) ¿Cómo funciona el sensor IAC

Mide la temperatura del aire en el múltiple de admisión. La resistencia del sensor cambia al subir la temperatura. La computadora recibe este cambio mediante una señal y ajusta la duración del pulso del inyector y la mezcla del combustible.

7 CONCLUSIONES

En términos generales, un modelo autotrónico es una configuración con tres grupos de componentes: sensores, computadora(s) y actuadores, interconectados a través de determinados protocolos.

El osciloscopio nos sirve para medir y analizar señales cuyo voltaje tiene un comportamiento variable, se utilizan las formas de onda que despliega el osciloscopio las cuales son comparadas con las que se encuentran de referencia.

En la práctica el multímetro y el osciloscopio son instrumentos complementarios, cada uno con sus aplicaciones específicas. Pero el hecho es que no le podemos pedir al multímetro lo que ofrece el osciloscopio.

Para poder extraer las curvas de los sensores el primordial identificar qué tipo de sensor estamos analizando debido a que varía el principio de funcionamiento y por ende varía la gráfica.

8 RECOMENDACIONES

Al realizar el proceso debemos percatarnos de que el vehículo debe estar asegurado correctamente y posición Switch.

Es recomendable no pinchar el cable den sensor ya que este puede sufrir daños, lo que se debe hacer es pinchar en la almohadilla base del cable lo cual nos dirige hacia el cable y no quedan marcas en el sensor.

Contar con todas las herramientas y equipamiento de seguridad para trabajar en el motor, y asegurar un procedimiento eficaz.

9 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Y DE LA WEB (CONSIDERAR LA NORMA APA, USO DE BASES DIGITALES DE MIESPE)

Pardiñas, J. (2012). Sistemas de alimentación en motores Otto II (Sistemas auxiliares del motor). Editex.

Cisneros, I. (2011). Tu taller mecánico. Los sensores en la práctica. México: Recuperado de: http://www.tutallermecanico.com.mx/recursos/catalogo/16.pdf

Cisneros, I. (2011). Tu taller mecánico. Que es y cómo funciona un osciloscopio. México: Recuperado de: http://www.tutallermecanico.com.mx/recursos/catalogo/18.pdf

Toyota Corp. (2005). Workshop Manual. 2Nseries Service manual. Recuperado de:

http://books.google.es/books?id=eZYgAQAAIAAJ&pg=PA71&dq=toyota+motor&hl=es&sa=X&ei=GK5tUoHTNq684APL-4EQ&ved=0CGgQ6AEwBg#v=onepage&q= %20r&f=false

10 ANEXOS

FECHA DE ENTREGA Latacunga 29 de Noviembre del 2015

Firmas

Elaborado por:

Altamirano Alex

Bombón Alexi

Cabezas Carlos

Chalco Paul

Pabón Henry

Rodrígues Jaime

Revisado :

Ing. German Erazo L. MSc.

Calificacion :

reconocimiento de sensores actuadores y medicion de ondas con el osciloscopio otc

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