Motores de Combustión Interna

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

¡VAMOS!

Quito-Ecuador Septiembre 2021

Autor: Lcdo. Pedro Simbaña MSc.

¡VAMOS!

EQUIPOS, MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS MANUALES

1. Introducción y clasificación. 2. Llaves y dados. 3. Alicates y destornilladores. 4. Martillos, punzones y cinceles. 5. Sierras y limas. 6. Herramientas y equipos.

EQUIPOS, MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS MANUALES

EQUIPOS, MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS MANUALES

CLASIFICACIÓN Entre las herramientas más comunes que se utilizan en los trabajos de reparación básica en el taller automotriz tenemos:

• Llave
• Playos
• Pinzas
• Limas
• Alicates
• Palancas
• Juego de dados
• Martillo
• Destornilladores
• Sierra para metales
• Punzones y cinceles
• Terrajas machos y hembras

EQUIPOS, MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS MANUALES

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS MECÁNICAS

ESMERIL DE BANCO

COMPRESOR DE AIRE

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS MECÁNICAS

BROCAS ESPIRALES

TALADROS ELÉCTRICOS

METROLOGIA

Lo que no se mide, no se conoce. Lo que no se conoce, no se puede mejorar.

INSTRUMENTACION UTILIZADA EN METROLOGIA DIMENSIONAL

Sistemas de medida Las unidades de medida son valores numéricos establecidos por instituciones reconocidas internacionalmente, los cuales nos sirven para determinar el valor numérico de los elementos que vayamos a medir. Nombres y símbolos de las unidades de medida. La “ley de unidades en metrología” de la república federal Alemana, de fecha 2 de julio de 1969, prescribe el empleo de las unidades del Sistema Internacional de Unidades (SI) para el comercio de forma oficial.

INSTRUMENTACION UTILIZADA EN METROLOGIA DIMENSIONAL

SISTEMA MÉTRICO DECIMAL El Sistema Métrico Decimal esta compuesto por un conjunto de medidas. La unidad de la longitud es el metro.

INSTRUMENTACION UTILIZADA EN METROLOGIA DIMENSIONAL

INSTRUMENTACION UTILIZADA EN METROLOGIA DIMENSIONAL

SISTEMA INGLES En el sistema Ingles se usa como magnitud de medida de longitud la pulgada que equivale a 25,4 mm y los submúltiplos de pulgada expresada en decimales son:

CONVERSIONES.- Proceso mediante el cual cambiamos el sistema de medidas sin alterar la dimensión con la que estamos trabajando, es dar el valor equivalente con otra sistema de unidades.

Conversiones de pulgadas a milímetros: Para transformar una longitud de pulgadas (inch) a milímetros (mm), debemos realizar la multiplicación de la cantidad de pulgadas por el valor que corresponde a esta, esto es 25,4 mm.

Conversiones de milímetros a pulgadas: Para transformar una longitud de milímetros (mm) a pulgadas (inch), debemos dividir este valor para el valor que corresponde a 1inch, esto es 25,4 mm.

Primer Quimestre

Indice de Contenidos I

HISTORIA DEL MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA

• Desarrollo del automóvil. • Características de los primeros motores • Tipos de Combustible/Rendimiento, Aplicaciones • El motor en el Siglo XXI

Indice de Contenidos II

Funcionamiento y Estructura del Motor de Combustión Interna

DESARROLLO DEL AUTOMÓVIL

La historia del automóvil empieza con los vehículos autopropulsados por vapor del siglo XVIII. En 1885 se crea el primer vehículo automóvil por motor de combustión interna con gasolina. Se divide en una serie de etapas marcadas por los principales hitos tecnológicos. Uno de los inventos más característicos del siglo XX ha sido sin duda el automóvil. Los primeros prototipos se crearon a finales del siglo XIX, pero no fue hasta alguna década después cuando estos vehículos empezaron a ser vistos como algo "útil". El intento de obtener una fuerza motriz que sustituyera a los caballos se remonta al siglo XVII. El automóvil recorre las tres fases de los grandes medios de propulsión: vapor, electricidad y gasolina.

Características de los Primeros Motores

Motores en función de la energía que transforman

Clasificación

Motores alternativos de combustión interna

Motores térmicos de combustión

Motores de combustión interna (MCI)

Motores alternativos de combustión interna

Motor de Combustión Interna

Características generales: • Rendimiento: es el cociente entre la potencia útil que generan y la potencia absorbida. • Velocidad de poco giro o velocidad nominal: es la velocidad angular del cigüeñal, es decir, el número de revoluciones por minuto (rpm o RPM) a las que gira. • Potencia: es el trabajo que el motor es capaz de realizar en la unidad de tiempo a una determinada velocidad de giro. Se mide normalmente en caballos de vapor (CV), siendo 1 CV igual a 736 vatios. • Par motor: es el momento de rotación que actúa sobre el eje del motor y determina su giro. Se mide en kgf·m (kilogramo-fuerza metro) o lo que es lo mismo newtons-metro(N·m), siendo 1 kgf·m igual a 9,81 N·m. • Estabilidad: es cuando el motor se mantiene a altas velocidades sin gastar demasiado combustible tanto como energía eléctrica en sus correspondiente tiempo que pasa el motor sin ningún defecto pero esto solo se hace en las fábricas donde se desarrolla el motor

CICLO DE TRABAJO MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA

CICLO DE TRABAJO MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA

COMBUSTIBLES

El combustible es aquel material que al ser quemado puede producir calor, energía o luz. Generalmente el combustible libera energía de su estado potencial a un estado utilizable, sin importar si se hace de manera directa o mecánicamente, originando como residuo el calor. Esto quiere decir que los combustibles son sustancias capaces de ser quemadas o que son propensas a quemarse.

El Motor en el Siglo XXI

Los motores de combustión interna modernos, deben cumplir con criterios de eficiencia, respuesta y reducción de la contaminación acordes a los tiempos y las Tecnologías. Ahora sí, el mundo del motor entra en el siglo XXI: llegan las actualizaciones remotas.

Unidad 2

Funcionamiento y Estructura del Motor de combustión Interna

• Motor de combustión externa, Ciclo Otto, Ciclo de 4 tiempos, Motor Diesel y Gasolina
• Motor de dos tiempos, Ciclo Teórico y Ciclo Práctico Motor de combustión interna
• Partes fijas 1:

Bloque de Cilindros Culata

• Partes fijas 2: Carter, Múltiple de admisión y escape
• Partes móviles 1: Pistón o émbolo, Segmentos, Bulón, Bielas y Cigüeñal
• Partes móviles 2: Cojinetes de fricción, Volante motor y Mecanismos de la Distribución.
• Cálculo de motor 1: La potencia, Torsión, Diámetro y Carrera, Cilindrada (Desplazamiento del pistón), Cilindrada Unitaria y Cilindrada Total
• Cálculo del motor 2: Relación de compresión: Relación carrera - diámetro; Aumento de la compresión / Eficiencia del motor

Motor de Combustión Externa.

Motor de Combustión externa cuando en una máquina térmica la combustión ocurre en el exterior del motor; no hay un block o coraza donde todo ocurra (como en el caso de combustión interna).

Elementos Constitutivos del Motor de Combustión Externa.

Características del Motor de Combustión Externa

• Su fuente de alimentación es una fuente externa. • Se puede utilizar en un proceso de combustión convencional, como combustibles fósiles, o en el proceso industrial, de pérdidas de calor o por la energía solar. • El proceso se ejecuta de forma silenciosa. • No produce sustancias contaminantes, sólo vapor de agua.

Ciclo Otto Ciclo de 4 tiempos MOTOR DE GASOLINA

Para el motor de gasolina (explosión), el ciclo de cuatro tiempos se desarrolla así:

CICLO OPERATIVO DEL MOTOR DE GASOLINA

De esta manera se realiza un ciclo completo de 4 tiempos de dos vueltas del cigüeñal (720°) y sólo una carrera de fuerza o de trabajo.

CICLO OPERATIVO DEL MOTOR DIESEL (COMBUSTION)

En este motor, la energía es obtenida por la combustión de un combustible (Diésel) en el aire comprimido y fuertemente calentado en el interior del cilindro. Esta combustión entraña un fuerte aumento de la presión del gas en la cámara de combustión. En este tipo de motor, es necesario forzar la penetración del combustible a inflamar en la cámara de combustión, que está ocupada por el aire comprimido y fuertemente calentado. Esta misión la efectúa la bomba de inyección y el inyector. La combustión se realiza debida únicamente a la fuerte compresión a que está sometido el aire, lo que ha ocasionado su elevada temperatura, y provoca la inflamación espontánea del combustible, a medida que va entrando en el cilindro.

CICLO OPERATIVO DEL MOTOR DIESEL (COMBUSTION)

Ciclo de Dos Tiempos

El motor de dos tiempos, también denominado motor de dos ciclos, es un motor de combustión interna que realiza las cuatro etapas del ciclo termodinámico (admisión, compresión, expansión y escape) en dos movimientos lineales del pistón (una vuelta del cigüeñal). Se diferencia del más conocido y frecuente motor de cuatro tiempos de ciclo de Otto, en el que este último realiza las cuatro etapas en dos revoluciones del cigüeñal. Existe tanto en ciclo Otto como en ciclo Diesel.

Diagrama del Ciclo de Trabajo.

CICLO TEÓRICO: El movimiento del pistón, con la apertura y cierre de las válvulas se lo realiza con un giro 180 grados del cigüeñal, que coincide con los puntos muertos del pistón, completando el ciclo de funcionamiento.

CICLO PRÁCTICO.

En este ciclo, la apertura y cierre de las válvulas no coincide en los puntos muertos del pistón.

ESTRUCTURA DEL MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA

Los motores que emplean gasolina y los motores diésel poseen elementos básicos similares (cigüeñal, bloque, biela, culata, válvulas, pistón) y otros que son propios de cada modelo (bomba de inyección de alta presión en Diésel o el carburador, inyección en los de gasolina).

ELEMENTOS DEL MOTOR

PARTES FIJAS

A nivel general, el motor está constituido por un bloque como elemento central, en cuyo interior se encuentran los cilindros. Por los cilindros se desplazan los pistones, los cuales se unen de forma articulada al cigüeñal a través de las bielas. En la parte superior del bloque se sitúa la culata. En ella se alojan las válvulas con sus mecanismos de accionamiento y las cámaras de compresión. En la parte inferior del bloque se fija atornillado el cárter o depósito de aceite.

En uno de los lados se encuentra el conjunto de la distribución, constituido por una serie de piñones cuya finalidad es arrastrar a diversos componentes del motor: árbol de levas, bomba de aceite, etc., en el lado opuesto se ubica el volante de inercia y los elementos de transmisión. Por el exterior del bloque se sitúan los elementos anexos a él (colectores, bomba de agua, etc.).

Bloque de Cilindros

El bloque cilindros es la pieza más importante del motor. Va anclado a la carrocería a través de silentblocks que proporcionan una unión elástica que se encarga de absorber las vibraciones del motor para que no se transmitan a la carrocería y a sus ocupantes.

En el bloque se sujetan los elementos móviles del motor y se encuentran los circuitos de refrigeración y de lubricación.

Tipos de bloques

PARTES FIJAS

Bloques con camisas húmedas

Bloques con camisas secas

Problemas comunes con los bloques de motor

Al ser un gran trozo de metal mecanizado con precisión, el bloque motor está diseñado para durar toda la vida útil del coche. Pero a veces las cosas salen mal. Estas son las fallas más comunes de los bloques del motor:

Culata

PARTES FIJAS

Normalmente está fabricada en aleación ligera de aluminio aunque existen casos en los que se fabrica de fundición de hierro.

Carter

PARTES FIJAS

Múltiple de admisión y Escape

PARTES FIJAS

Partes Movíles

Tipos de distribución

MUELLES O RESORTES DE VÁLVULAS.

BALANCINES

VARILLAS EMPUJADORAS Y TAQUÉS.

¿Cómo diferenciar las válvulas de admisión y escape?

CÁLCULOS DEL MOTOR

Los fabricantes publican especificaciones del tamaño y rendimiento de sus motores. Incluyen dimensiones de los cilindros, potencia, torsión (par o fuerza torsional). Gran parte de esta información sólo se puede obtener después de una serie de pruebas durante las cuales se hacen diversas mediciones.

La potencia

Torsión

Diámetro y Carrera

CÁLCULOS DEL MOTOR

Cilindrada (desplazamiento del pistón)

• Cilindrada Unitaria

• Cilindrada Total

Relación De Carrera A Diámetro

CÁLCULOS DEL MOTOR II

Relación de Compresión

CÁLCULOS DEL MOTOR II

Eficiencia del Motor

Eficiencia Mecánica

Significa la relación entre el esfuerzo ejercido y los resultados obtenidos. La eficiencia, aplicada a los motores, es la relación entre la potencia de salida o entregada y la que se podría lograr si el motor funcionase sin ninguna pérdida de potencia.

Eficiencia Térmica

Segundo Quimestre

Indice de Contenidos III

Sistemas de Alimentación de Combustible • Descripción • Función •Tipos: Carburador / Inyección

• Elementos del Sistema de Alimentación de Combustible Diesel

• Clasificación de los Sistemas de Alimentación según el Tipo De Inyección

• Elementos del Sistema de Alimentación de Combustible Gasolina

• Mantenimiento y Reparación del Sistema de Alimentación de Combustible

Sistemas de Alimentación de Combustible

Este mecanismo es de mucha importancia para el óptimo funcionamiento del motor ya que bombea el combustible desde el tanque o depósito de combustible hacia la bomba de inyección, en el caso de los motores diésel, al carburador o inyectores en los motores a gasolina

Tipos

Sistemas de Alimentación de Combustible

SISTEMA DE ALIMENTACIÓN CON CARBURADOR.

Un carburador es un dispositivo que se encarga de suministrar al motor la mezcla y cantidad de aire y combustible necesaria en cada momento. Dependiendo de los requerimientos del conductor con el acelerador y de la situación todo variará.

Tipos de Carburadores

SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN DE INYECCIÓN

El sistema de inyección es la metodología de alimentación de combustible en los motores actuales(Gasolina-Diesel). El sistema de inyección consiste en inyectores ubicados en la cámara de combustión o en los tubos de admisión para realizar la alimentación de combustible hacia el motor. Su fundamento es la dosificación exacta del combustible necesario para la realización del proceso de combustión dentro del motor, según sea la demanda del vehículo.

Tipos

Los sistemas de inyección se clasifican en:

Por el lugar dónde se produce Existen criterios de clasificación de acuerdo a la ubicación de los inyectores, y por lo tanto el lugar donde se produce la mezcla del combustible y el aire. Algo independiente de la cantidad de inyectores que se utilicen.

Por número de inyectores

Sistema de control

Número de inyecciones

Sistema de Alimentación De Combustible

Elementos del Sistema de Alimentación de Combustible Gasolina

En los motores que usan gasolina se ha desterrado por completo en la actualidad el uso del carburador. La inyección permite dosificar mejor el combustible y regular las diferentes fases de funcionamiento, tomando en cuenta las exigencias del conductor y las normas en contra de la contaminación ambiental.

Tarea 1

SISTEMA DE ESCAPE

SISTEMA DE ADMISIÓN

BOMBA DE COMBUSTIBLE

Una bomba de combustible es un componente esencial de un automóvil o de cualquier otro dispositivo con motor de combustión interna. El combustible tiene que ser bombeado desde el tanque hacia el motor y entregar baja presión a un carburador o alta presión a los inyectores.

FILTRO DE COMBUSTIBLE

Tipos

¿Dónde está el filtro de gasolina?

¿Cómo saber si el filtro de combustible está sucio?

El filtro de combustible es un sistema de filtrado cuya misión principal es la retener y filtrar los contaminantes no deseados para que no pasen al sistema de combustible donde provocarían serios problemas.

Materiales y elementos del filtro gasolina

RAMPA DE INYECTORES (RIEL)

Para mantener una presión igual en todos y cada uno de los inyectores del sistema, se ha diseñado un elemento que esté conectado con ellos y al cual se le pueda alimentar del combustible proveniente de la bomba.

EL REGULADOR DE PRESIÓN

Como ya se ha dicho, se requiere de un elemento capaz de mantener una presión estable en la rampa de inyectores, presión con la cual deberá trabajar el sistema y el cual podrá inyectar un caudal exacto de combustible.

Cómo funciona el regulador de presión

Falla del regulador

INYECTOR DE COMBUSTIBLE

En los sistemas de inyección combustible mono- punto o multipunto, utilizan inyectores de combustible electrónicamente controlados. Los dos tipos de inyectores están conformados de mismos componentes básicos y operan forma similar.

Ubicación

Constitución

Funcionamiento

Mantenimiento

Elementos del Sistema de Alimentación de Combustible Diesel

En el sistema de combustible del motor diesel la bomba de alimentación extrae el combustible del tanque. El combustible es colado por el filtro y es removida el agua del sedimentador de combustible antes de ser enviado a la bomba de inyección.

Funciones del Sistema

Clasificación

Elementos del Sistema de Alimentación de Combustible Diesel

Clasificación

Los equipos de inyección diesel usados actualmente pueden separarse en cuatro grupos: • Sistema convencional que consta de una bomba de inyección ( en línea o rotativa) común para todos los cilindros y líneas de combustible a alta presión a cada inyector. • Bombas individuales (movidas por el cigüeñal del motor) y líneas de combustible a alta presión para cada cilindro. • Bomba-inyector en el que se integra la bomba y el inyector en el mismo cuerpo para cada cilindro, con lo que se suprimen las líneas de alta presión. • Conducto común (common-rail) en el que una bomba suministra combustible a muy alta presión a un conducto común o acumulador, con inyectores controlados electrónicamente y accionados por actuadores electromagnéticos o piezoeléctricos

Elementos del Sistema de Alimentación de Combustible Diesel

Mantenimiento del Filtro

Purgar el Sistema

Elementos del Sistema de Alimentación de Combustible Diesel

BOMBA DE INYECCIÓN

La bomba de inyección está normalmente situada en el lado del motor. Se impulsa mediante el cigüeñal a través de un engranaje o correa de distribución.

Bombas de inyección tipo distribuidor (rotativa)

Bombas de inyección del tipo en línea

Elementos del Sistema de Alimentación de Combustible Diesel

INYECTORES DE LOS SISTEMAS DE INYECCIÓN DIESEL.

Elemento último del sistema y tal vez uno de los más importantes, el cual debe pulverizarlo dentro de la cámara o en la pre cámara de combustión, cuando la inyección es directa o indirecta, con sistemas mecánicos o con ayuda electrónica.

Funcionamiento

TIPOS DE INYECTORES

Fases del ciclo de inyección

Mecánicos

CONSTITUCIÓN DEL INYECTOR

Electrónicos

FORMAS DE SUJECIÓN DE LOS INYECTORES

Averías y consejos de mantenimiento

Clasificación de los Sistemas de Inyección

¿Sabe como identificar los sistemas de inyección?

Se pueden clasificar en función de cuatro características distintas:

• Según el lugar donde inyectan.
• Según la cantidad de inyectores.
• Según el número de inyecciones.
• Según el control y accionamiento de los inyectores.

Mantenimiento y reparación del sistema de alimentación de combustible

Segundo Quimestre

Indice de Contenidos IV

1. Construcción Básica del EFI2. El sistema de señales de entrada o sensores•Señales de Salida • El sistema de control/Sistema de Señales de entrada a la ECU/Sensores/• Función/Tipos •Sensor de Temperatura del Refrigerante (Ect Engine Coolant Temperature/Cts) •Sensor de Temperatura del Aire Aspirado (Iat Intake Air Temperature) •Sensor de Posición del Cigüeñal (Ckp Crankshaft Position Sensor) •Sensor de la Posición de la Mariposa de Aceleración (Tps Throttle Position Sensor) •Sensores de Oxígeno (Ego Exhaust Gas Oxygen Sensor) •Sensor de Pistoneo (Kn Knock Sensor)

3.- Sistema de Señales de entrada a la ECU1.- Sensor de Temperatura del Refrigerante (Ect Engine Coolant Temperature/Cts)2.- Sensor de Temperatura del Aire Aspirado (Iat Intake Air Temperature)3.- Sensor de Posición del Cigüeñal (Ckp Crankshaft Position Sensor)4.- Sensor de la Posición de la Mariposa de Aceleración (Tps Throttle Position Sensor).5.- Sensores de Oxígeno (Ego Exhaust Gas Oxygen Sensor)6.- Sensor de Pistoneo (Kn Knock Sensor)

4. Señales de Salida de la ECUActuadores/ Tipos de actuadores

5.- Señales de Salida de la ECU

SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN DE GASOLINA CON INYECCIÓN ELECTRÓNICA.

Construcción Básica del EFI (ELECTRONIC FUEL INJECTION)

La industria automotriz pretende aumentar el rendimiento del motor y disminuir las emisiones vehiculares. Para lograr este fin la preparación de la mezcla aire-combustible “Air.Fuel” (A/F), que hasta la década de los 70 de lograba mediante carburadores, en la actualidad se realiza mediante carburadores controlados (FBC) y/o sistemas de inyección electrónica.

SISTEMA DE INDUCCION DE AIRE

SISTEMA DE CONTROL ELECTRONICO

SISTEMA DE COMBUSTIBLE

Construcción Básica del EFI (ELECTRONIC FUEL INJECTION)

El sistema de señales de entrada o sensores (INPUT)

Señales de Salida OUTPUT

Sistema de Control ECU

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

Son los encargados de monitorear el funcionamiento del motor y enviar señales (valores de voltaje o resistencia) a la ECU, para que, mediante los datos recibidos envíe señales de respuesta a los actuadores y ajustar el funcionamiento del motor para un rendimiento óptimo.

Tipos de Sensores

Clasificación

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

Sensor de Temperatura del Refrigerante (ECT Engine Coolant Temperature/CTS)

Los sensores de temperatura controlan la temperatura del refrigerante, aceite y aire, y transfieren los datos para el sistema de gestión del motor. Dependiendo de su aplicación, los sensores se pueden instalar en el bloque del motor, en el circuito de refrigeración o en el lugar de entrada del aire.

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

Sensor de Temperatura del Refrigerante (ECT Engine Coolant Temperature/CTS)

Esta señal informa a la computadora la temperatura del refrigerante del motor, para que la misma enriquezca automáticamente la mezcla aire- combustible cuando el motor está frío y la vaya empobreciendo paulatinamente con el incremento de la temperatura, hasta llegar a la temperatura ideal de trabajo, en cuyo momento se inyectará la mezcla ideal.

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

Sensor de Temperatura del Aire Aspirado (IAT Intake Air Temperature)

El sensor de temperatura del aire de admisión (IAT) se compone de un termistor que tiene una resistencia variable de acuerdo con los cambios de temperatura, la resistencia baja cuando la temperatura se eleva y sube cuando la temperatura baja.

Esta resistencia está conectada en serie con el termistor de modo que la resistencia eléctrica del termistor se ve alterado por cambios en la temperatura del aire de admisión, que alteran la señal de salida. Esta señal es analógica y es utilizada por la ECM para ajustar la cantidad de combustible para la inyección y el reglaje del encendido

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

Sensor de Temperatura del Aire Aspirado (IAT Intake Air Temperature)

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

Sensor de Posición del Cigüeñal (CKP Crankshaft Position Sensor)

Este sensor monitorea la posición del cigüeñal y manda la señal al modulo de encendido indicando el momento exacto en que cada pistón alcanza el máximo de su recorrido (PMS). Frecuentemente se encuentra ubicado en la parte baja del motor, al lado derecho cerca de la polea del cigüeñal.

Tipos de Sensores

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

El voltaje alterno generado es utilizado por la ECU para determinar la velocidad angular del cigüeñal. La rueda dentada se compone de un total de 60 dientes incluyendo dos dientes perdidos. Estos espacios vacíos son conocidos como “dientes perdidos” o “diente largo”. El diente largo es utilizado para determinar la proximidad del primer pistón al PMS en fase de compresión y también para determinar el momento exacto del salto de la chispa en el cilindro correspondiente.

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

Sensor de la Posición de la Mariposa de Aceleración (TPS Throttle Position Sensor).

Un sensor TPS es simplemente un elemento resistivo variable (potenciómetro) que está fijado en el eje de la mariposa de aceleración, el cual informa a la ECU de todas las posiciones de la mariposa. De esta forma, la unidad de comando recibe estas precisas informaciones y por medio de ellas, modifica el suministro de combustible de acuerdo con las necesidades del motor.

Tipos de Sensores

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

El sensor tiene una estructura interna de un potenciómetro que recibe una señal de referencia de 5 voltios desde la ECU, y que conforme este se mueve (cambia de ángulo) un cursor de metal se desliza sobre una película de carbón haciendo cambiar el voltaje de salida hacia la ECU con esto se conoce la posición de la mariposa de aceleración.

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

Sensores de Oxígeno (Ego Exhaust Gas Oxygen Sensor)

Este sensor de oxígeno está localizado en el múltiple de escape, antes del convertidor catalítico, este sensor mide el nivel de oxígeno en los gases de escape para controlar la cantidad de monóxido de carbono, hidrocarburos y óxido nitroso. El Sensor de O2 emite una señal analógica con un valor entre 0 y 1 voltios basado en el nivel de concentración del oxígeno que posee las emisiones, que es utilizado por el PCM para determinar si él la mescla es rica o pobre, y con ello podrá emitir correcciones en la mescla. En este caso se considera una mescla rica con un valor de voltaje mayor a 0.45 V y mescla pobre a todos los valores por debajo de 0.45 voltios.

Tipos de Sensores

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

SENSOR DE PISTONEO (KS Knock Sensor)

El sensor de detonación reacciona ante los golpeteos o vibraciones mecánicas producidas en el motor a causa de las detonaciones generadas en los cilindros y los convierte en una señal eléctrica de corriente alternada que puede tener amplitudes de 1 Volt o más. Este sensor está diseñado de un material "piezoeléctrico", alojado en un cuerpo metálico y localizado en la parte superior del bloque de cilindros, en medio de los cilindros del motor.

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

Nota: este sensor, al ser muy sensible, requiere un cuidado especial cuando se lo retira, se lo vuelve a instalar o se instala uno nuevo en el motor. Siempre refiérase el valor de ajuste de cada Fabricante, debido a que este ajuste determina su sensibilidad. Un torque insuficiente no permitirá al sensor detectar el pistoneo y un torque excesivo lo podrá dañar indefinidamente.

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

Sensor de Flujo de Aire (MAF - Mass Air Flow)

Los motores utilizan una mezcla de aire y combustible para funcionar. Sin ninguno de ellos, el rendimiento del motor se verá afectado. Para medir la cantidad de aire que entra en el motor, los fabricantes automotrices han instalado sensores de flujo de aire masivo (Sensor MAF).El sensor MAF puede encontrarse en la admisión o justo antes del cuerpo del acelerador. Su ubicación varía de un fabricante a otro, ya que se ajustan al sensor en función del diseño del motor.

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

Sensor Volumétrico de Aire O Aleta Sonda (VAF).

El volumen de aire que entra es proporcional giro de la aleta sonda. También se lo llama caudalímetro. La medida del ángulo que gira la aleta es proporcional al flujo de aire admitido. La aleta es solidaria a un resorte de retorno y a un potenciómetro.

El potenciómetro indica la posición de la aleta en cada momento para que la ECU pueda calcular el volumen básico de inyección.

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

Es de recordar que algunos vehículos tienden a fallar y no arrancan cuando este contacto en el VAF no cierra ya que controla el relay de la bomba de combustible.

El voltaje de señal en este tipo de sensor ronda entre 0.9-1.2 a 4.9 v cuando el voltaje de control es de 5 v. También hay sensores con voltaje a 12 v.

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

Sensor en el Múltiple De Admisión (MAP Manifold Absolute Pressure)

El sensor MAP (Sensor de presión absoluta del múltiple) -en inglés Manifold Absolute Pressure- es el encargado de enviar a la computadora la señal que indica los cambios en la presión dentro del múltiple de admisión. Con esta información, la computadora puede controlar la combustión y el abastecimiento de combustible en distintas condiciones de carga y altitud del motor.

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

Sensor de velocidad (VSS5.- Vehicle Speed Sensor)

El sensor VSS consiste en un captador magnético, por lo general de efecto Hall, el cual genera una onda con frecuencia proporcional a la velocidad que lleva el automóvil. Si el coche se mueve a baja velocidad, entonces la señal que se produce es de baja frecuencia. A medida que va aumentando la velocidad la frecuencia aumenta también.

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

Sensor Ultrasónico Karman Vortex

Principio de funcionamiento: Estos sensores, empleados principalmente por Mitsubishi, interpretan la masa de aire detectando las alteraciones que se producen en el aire aspirado cuando pasa a través de un deflector incorporado en el medidor. Básicamente el sensor está compuesto por un generador y receptor de ultrasonidos.

El sistema de señales de entrada o Sensores (INPUT)

Cuando el aire aspirado pasa por el deflector se generan unas turbulencias que se interponen en la transmisión ultrasónica por lo que el receptor recibe menos ondas acústicas que cuando no circula aire por el medidor. El receptor capta estas ondas y genera una señal de salida hacia la UCE cuya frecuencia representará la masa de aire aspirado. La frecuencia de salida aumentará a medida que aumente la cantidad de masa de aire aspirado.

Señales de Salida de la ECU o Actuadores (OUTPUT)

Actuadores

Los actuadores son todos aquellos dispositivos que al contrario de los sensores, tienen la capacidad de transformar una magnitud eléctrica en una magnitud física (posición, rotación, activación de solenoides, etc.) por medio de ellos la unidad de control puede ”manipular” el comportamiento del motor para que se ajuste a las condiciones óptimas de funcionamiento. Ejemplo de ellos, son los inyectores, bobinas de encendido, válvula EGR, sistema EVAP, motores de los abanicos, etc.

Tipos de Actuadores

Señales de Salida de la ECU o Actuadores (OUTPUT)

En el vehículo se pueden encontrar hasta 4 tipos de actuadores que cumplen con funciones específicas.

Señales de Salida de la ECU o Actuadores (OUTPUT)

Bomba de Combustible

Señales de Salida de la ECU o Actuadores (OUTPUT)

Relé de la Bomba de Combustible

Señales de Salida de la ECU o Actuadores (OUTPUT)

Módulo de Encendido

La bobina del encendido es un dispositivo de inducción electromagnética o inductor, que forma parte del encendido del motor de combustión interna, que cumple con la función de elevar el voltaje normal de a bordo (6, 12 o 24 V, según los casos) en un valor unas 1000 veces mayor con objeto de lograr el arco eléctrico o chispa en la bujía, para permitir la inflamación de la mezcla aire/combustible en la cámara de combustión

Funcionamiento

Señales de Salida de la ECU o Actuadores (OUTPUT)

Los inyectores son válvulas eléctricas que reciben un pulso de duración modulada y la computadora calcula el tiempo que deben durar abiertos los inyectores. Existe un inyector por cada cilindro y se localiza arriba de la válvula de admisión de cada cilindro. El sistema de inyección es secuencial. La resistencia de cada inyector es de 10 a 15 ohms a una temperatura de 20oC.

Inyector o Inyectores

Señales de Salida de la ECU o Actuadores (OUTPUT)

Válvula IAC (Idle Air Control)

El IAC, válvula de control de marcha mínima, controla la velocidad de la marcha mínima y evita que este se apague, el IAC, usualmente es un motor reversible, que se mueve en incrementos o pasos, el motor se mueve para atrás y para adelante, para controlar una válvula que a su vez controla el paso de aire al interior del motor, incrementando con esto la velocidad del motor. Durante la marcha mínima o desaceleración, La ECU calcula la posición necesaria del IAC, basado en los siguientes factores: a) Voltaje de la batería. b) Velocidad del vehículo. c) Temperatura del motor. d) Carga del motor. e) Revoluciones del motor

Señales de Salida de la ECU o Actuadores (OUTPUT)

Motor Paso a Paso

Funcionamiento. - El Motor paso a paso está diseñado de la siguiente forma: Un Rotor magnético es obligado a girar un cierto ángulo por la atracción o rechazo ocasionado por el campo magnético creado en una bobina o en varias, a las cuales se las ha alimentado de corriente eléctrica. Cuando se alimenta de corriente a una bobina, se logra un cierto giro, para luego alimentar a otra bobina, la cual obliga al rotor a girar otro ángulo adicional y así sucesivamente.

Señales de Salida de la ECU o Actuadores (OUTPUT)

Válvula del Canister

El combustible líquido alojado en el tanque de combustible tiene por tendencia natural evaporarse con facilidad y en condiciones de temperaturas altas, el grado de evaporación se incrementa.Para tal fin se diseñó un dispositivo para evitar que los vapores de combustible del tanque se descarguen al medio ambiente generando contaminación y desperdicio del combustible. A este dispositivo se le conoce como válvula del canister. El canister contiene granos de carbón que absorben los vapores de la gasolina al contacto. Cuando el aire pasa por los granos, el carbón intercambia los vapores.

EL SISTEMA DE CONTROL

ECU (ELECTRONIC CONTROL UNIT)

La ECU es un computador diseñado para que controle las señales de entrada provenientes de los sensores del sistema de operación del motor y a la vez comande la mejor secuencia de salida hacia sus actuadores.

Funcionamiento

Tipos

Ubicación

Memorias